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

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

但最主要的假說(shuō)涉及細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)所謂的自由基對(duì)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(gè)都有一個(gè)電子的分子對(duì)，即所謂的自由基對(duì)。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(duì)立的，則反應(yīng)發(fā)生得更快。由于磁場(chǎng)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(dòng)物的行為。

在具有磁感應(yīng)能力的動(dòng)物活細(xì)胞中，被稱(chēng)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(duì)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(duì)磁場(chǎng)的反應(yīng)。

該團(tuán)隊(duì)使用HeLa細(xì)胞進(jìn)行研究，HeLa細(xì)胞是實(shí)驗(yàn)室培育的人類(lèi)宮頸癌細(xì)胞系，經(jīng)常被用于此類(lèi)實(shí)驗(yàn)。他們專(zhuān)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(huì)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(guò)一個(gè)磁場(chǎng)。而每次掃過(guò)它們時(shí)，細(xì)胞的熒光都會(huì)下降約3.5%。

研究小組表示，這種變暗是自由基對(duì)機(jī)制發(fā)揮作用的證據(jù)?；旧希?dāng)黃素分子被光激發(fā)時(shí)，它們要么產(chǎn)生自由基對(duì)，要么發(fā)出熒光。磁場(chǎng)影響更多的自由基對(duì)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(méi)有對(duì)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(shuō)?！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(gè)純粹的量子力學(xué)過(guò)程，影響了細(xì)胞層面的化學(xué)活動(dòng)?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)表示，實(shí)驗(yàn)中使用的磁場(chǎng)與普通冰箱磁鐵差不多，比地球的自然磁場(chǎng)強(qiáng)得多。但有趣的是，較弱的磁場(chǎng)實(shí)際上可以使自由基對(duì)中的電子自旋狀態(tài)更容易切換。這可能意味著激進(jìn)對(duì)機(jī)制在具有“磁感”的動(dòng)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(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》雜志上。
責(zé)編AJX