動物的「磁傳感器」究竟是什麼仍然是一個未解之謎。儘管在過去的50年裡,動物利用地磁場進行定向和導航的現象已經得到證實,但這些動物體內的磁感應器官及其結構的身份仍然難以捉摸。為什麼一些動物有磁場的 &34;?比如海龜能夠回到它們出生的海灘。
美國中佛羅裡達大學生物系的助理教授羅伯特·菲塔克和英國及以色列的研究人員最近在《皇家學會哲學期刊B:生物科學》雜誌上撰文,提出了一個理論,即,動物的磁感來自於與趨磁細菌的共生關係。
趨磁細菌能感應地磁場的磁感線
趨磁細菌是一種特殊的細菌,它們能感應地磁場的磁感線,其運動受到包括地球磁場在內的磁場的影響。
能感知地球磁場的動物包括海龜、鳥類、魚類和龍蝦。例如,海龜可以利用導航能力回到它們出生的海灘。
學習生物如何與磁場相互作用,可以提高人類對如何利用地球磁場達到自己的導航的理解能力。它還可以為人類改變磁環境對生物多樣性的影響的生態學研究提供參考。對動物與磁場相互作用的研究也可以幫助開發利用磁力進行藥物輸送的療法。
在研究報告中,研究人員回顧了這種理論的正反兩種論點,介紹了過去幾年中出現的支持該假說的證據,並提供了自己新的支持性證據。
美國中佛羅裡達大學生物系的助理教授羅伯特·菲塔克
新證據來自菲塔克助理教授,他挖掘了一個最大的微生物基因資料庫,即 &34;資料庫,以尋找在動物樣本中發現的磁觸細菌的存在。
菲塔克說,以前的微生物多樣性研究通常集中在動物中的大模式,而不是特定物種。他說:&34;
趨磁細菌與許多動物有關
菲塔克首次發現,趨磁細菌與許多動物有關,包括一種企鵝物種、赤蠵龜、蝙蝠和大西洋露脊鯨。
例如,巴伐利亞趨磁細菌經常出現在企鵝和蠵海龜中,而趨磁螺細菌和海藻球菌則經常出現在哺乳動物物種棕色蝙蝠和大西洋右鯨中。
菲塔克說,研究人員仍然不知道這些磁力細菌會生活在動物的什麼地方,但可能是它們會與神經組織有關,比如眼睛或大腦。
他說:&34;
在2019年加入中佛羅裡達大學之前,菲塔克是杜克大學的博士後研究員。他在杜克大學進行了四年多的實驗,利用現代基因組學技術識別魚類和龍蝦中與磁感相關的基因。
菲塔克表示,動物以共生方式利用磁性細菌獲得磁感的理論值得進一步探索,但仍需要更多的證據才能形成定論。