研究表明：动物感知磁场的能力比以前认为的更调度广泛

由曼彻斯特大学和莱斯特大学的研究人员领导并得到国家物理实验室支持的一项使用果蝇的研究表明，动物界感知磁场的能力可能比以前认为的更为广泛。

今天发表在《自然》杂志上的这篇论文在我们对动物如何感知和响应环境中的磁场的理解方面取得了重大进展。 这种新知识还可以促进新型测量工具的开发，在这些工具中，可以使用磁场选择性地刺激生物细胞（可能包括人类细胞）的活动。

该团队首次表明，存在于所有活细胞中的一种称为黄素腺嘌呤二核苷酸（或简称 FAD）的分子可以在足够高的量下赋予生物系统磁敏感性。

科学家们已经知道帝王蝶、鸽子、乌龟和其他动物等物种利用地球磁场进行长距离导航。但这一发现可能意味着感应磁场所需的生物分子或多或少地存在于所有生物体内。

曼彻斯特大学的联合首席研究员兼神经科学家理查德·贝恩斯教授说：“我们如何感知外部世界，从视觉、听觉到触觉、味觉和嗅觉，这些都很好理解。但相比之下，哪些动物可以感知和它们如何对磁场做出反应仍然未知。这项研究在理解动物如何感知和响应外部磁场方面取得了重大进展 - 一个非常活跃且有争议的领域。

为此，研究小组利用果蝇 (Drosophila melanogaster) 来操纵基因表达来检验他们的想法。果蝇虽然外表非常不同，但其神经系统的工作方式与我们的完全相同，并且在无数研究中被用作理解人类生物学的模型。

磁感应——第六感——比我们更熟悉的视觉、嗅觉、听觉、触觉和味觉五种感觉更难检测。

曼彻斯特大学的联合首席研究员兼神经科学家 Adam Bradlaugh 博士说，这是因为磁场携带的能量非常少，这与其他感官使用的光子或声波不同，相比之下，它们具有很大的冲击力.

为了解决这个问题，大自然利用了量子物理学和隐花色素——一种在动植物中发现的光敏蛋白。

来自国家物理实验室的量子化学家亚历克斯·琼斯博士也是该团队的一员，他说：“隐花色素对光的吸收导致蛋白质内的电子运动，由于量子物理学，它可以产生占据两种状态之一的隐花色素的活性形式。磁场的存在会影响两种状态的相对数量，进而影响这种蛋白质的“活性寿命”。

Bradlaugh 博士说：“我们最引人注目的发现之一，也是与目前的理解不一致的发现是，当只有非常小的隐花色素片段存在时，细胞会继续‘感知’磁场。这表明细胞可以，在至少在实验室里，通过其他方式感知磁场。”

他补充说，“我们通过证明一种存在于所有细胞中的基本分子能够以足够高的量赋予磁敏感性而确定了一种可能的‘其他方式’，而隐花色素的任何部分都不存在。这种分子——黄素腺嘌呤二核苷酸（或 FAD）简称）——是通常与隐花色素结合以支持磁敏性的光传感器。”

研究人员说，这些发现很重要，因为了解让细胞感知磁场的分子机制使我们能够更好地理解环境因素（例如，来自电信的电磁噪声）如何影响依赖磁场的动物。磁感生存。

在没有隐花色素的情况下，磁场对 FAD 的影响也为磁感受的进化起源提供了线索，因为隐花色素似乎已经进化为利用磁场对这种普遍存在且生物学上古老的代谢物产生影响。

莱斯特大学的共同主要作者 Ezio Rosato 教授说：“这项研究可能最终让我们更好地了解磁场暴露可能对人类产生的影响。此外，因为 FAD 和这些分子机器的其他组件存在于许多细胞，这种新的理解可能会开辟新的研究途径，利用磁场来操纵靶基因的激活。这被认为是作为实验工具的圣杯，并可能最终用于临床。 ”