迁徙的鸟类为何不迷路

    我们平时去一个不熟悉的地方，常常需要手机导航来帮忙。可是自然界中有些生物，却像是天生就自带指南针一样，可以长途跋涉不迷路，例如帝王蝶、鲑鱼、龙虾、海龟、迁徙的鸟类等。还有一些生物，会按照地球磁场的方向筑巢、打洞或者睡眠，如指南白蚁、鼹鼠等。科学家们认为，生物之所以具有这种神奇的“方向感”，原因之一在于它们的感觉系统除了视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉之外，还有被称为“第六感”的磁觉——即生物利用地磁场准确寻找正确的方向。

    从上世纪八九十年代开始，一些奇怪的实验现象给科学家们带来了新的困惑。比如说，欧洲知更鸟的磁导航能力，竟然同时还受到光的影响——蓝绿光下可以正确导航，红光下它就找不着北了。按理说，铁磁物质跟光波长应该没什么关系。1978年，美国学者提出，磁受体很有可能来自一种名为Cry的蓝光受体蛋白，之后几十年Cry一直是唯一的磁受体蛋白候选者。

    近日，北京大学生命科学学院谢灿课题组在《自然·材料》（Nature Material）杂志在线发表论文，首次报道了一个全新的磁受体蛋白（MagR），该突破性进展或将揭开被称为生物“第六感”的磁觉之谜。

    谢灿课题组提出了一个基于蛋白质的生物指南针模型。在这一模型的理论框架下，通过计算生物学预测、果蝇的全基因组搜索和蛋白质相互作用实验，发现了一个全新的磁受体蛋白MagR。

    MagR形成的复合物是一个短棒，由蛋白质组成，尺寸小到分子尺度，但它仍然像是一个真正的磁铁，能够顺着地球磁场的方向排列，能够吸铁，能随着磁场的变化而转动。

    MagR与Cry形成的分子机器使光磁耦联，它既能感光，又能感磁。在阳光或月光等光线存在时，信鸽利用其视网膜细胞的这一分子机器捕捉到地球磁场信息，并转化成电信号被神经细胞传递到信鸽大脑中，然后信鸽作出决策，决定飞向哪里。由于MagR可以单独形成短棒状结构，一些生物可以在没有光存在的情况下，通过地球磁场导航。

    (《北京日报》11.25 曾维倩）