據(jù)外媒報道，動物界最顯著的“第六感”之一是磁感--探測磁場的能力--但它究竟是如何工作的，仍然是個謎?，F(xiàn)在，日本的研究人員可能已經(jīng)找到了這個謎題的關(guān)鍵部分，首次觀察到活的、未被改變的細(xì)胞對磁場的反應(yīng)。

眾所周知，許多動物都能通過感知地球磁場來導(dǎo)航，包括鳥類、蝙蝠、鰻魚、鯨魚，根據(jù)一些研究，甚至可能還有人類。然而，脊椎動物的確切機(jī)制還不太清楚。一種假設(shè)認(rèn)為，這是動物和磁場感應(yīng)細(xì)菌之間共生關(guān)系的結(jié)果。

但最主要的假說涉及細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)，通過所謂的自由基對機(jī)制引起的。本質(zhì)上，如果某些分子被光激發(fā)，電子可以在它們之間跳到它們的“鄰居”。這可以創(chuàng)造出每一個都有一個電子的分子對，即所謂的自由基對。如果這些分子中的電子具有匹配的自旋狀態(tài)，它們將緩慢地進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，如果它們是對立的，則反應(yīng)發(fā)生得更快。由于磁場可以影響電子自旋狀態(tài)，所以它們可以誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)，改變動物的行為。

在具有磁感應(yīng)能力的動物活細(xì)胞中，被稱為隱光色素（cryptochromes）體的蛋白質(zhì)被認(rèn)為是進(jìn)行這種激進(jìn)對機(jī)制的分子。而現(xiàn)在，東京大學(xué)的研究人員首次觀察到了隱光色素對磁場的反應(yīng)。

該團(tuán)隊使用HeLa細(xì)胞進(jìn)行研究，HeLa細(xì)胞是實驗室培育的人類宮頸癌細(xì)胞系，經(jīng)常被用于此類實驗。他們專注于細(xì)胞的黃素分子，這是一種隱色子的亞單位，在藍(lán)光下會產(chǎn)生熒光。

研究人員用藍(lán)光照射細(xì)胞，使其產(chǎn)生熒光，然后每隔四秒在它們身上掃過一個磁場。而每次掃過它們時，細(xì)胞的熒光都會下降約3.5%。

研究小組表示，這種變暗是自由基對機(jī)制發(fā)揮作用的證據(jù)?；旧?，當(dāng)黃素分子被光激發(fā)時，它們要么產(chǎn)生自由基對，要么發(fā)出熒光。磁場影響更多的自由基對具有相同的電子自旋狀態(tài)，減緩它們的化學(xué)反應(yīng)，并使整體熒光變暗。

“我們沒有對這些細(xì)胞進(jìn)行任何修改或添加任何東西，”該研究的共同首席作者Jonathan Woodward說?！拔覀冋J(rèn)為我們有極強(qiáng)的證據(jù)表明，我們已經(jīng)觀察到了一個純粹的量子力學(xué)過程，影響了細(xì)胞層面的化學(xué)活動?！?/p>

該團(tuán)隊表示，實驗中使用的磁場與普通冰箱磁鐵差不多，比地球的自然磁場強(qiáng)得多。但有趣的是，較弱的磁場實際上可以使自由基對中的電子自旋狀態(tài)更容易切換。這可能意味著激進(jìn)對機(jī)制在具有“磁感”的動物中發(fā)揮作用，但還需要進(jìn)一步的工作才能確定。

該研究發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》雜志上。
責(zé)編AJX