2026年5月發(fā)表在《科學(xué)》雜志的最新研究，?信鴿肝臟中的超順磁性巨噬細(xì)胞?是其陰天導(dǎo)航的關(guān)鍵“隱形指南針"。這一發(fā)現(xiàn)揭示了動(dòng)物磁感知的一種全新機(jī)制。

核心發(fā)現(xiàn)：肝臟巨噬細(xì)胞充當(dāng)磁場傳感器

•位置與特性?：研究發(fā)現(xiàn)，信鴿肝臟中的鐵濃度最高，磁響應(yīng)高。這些功能由肝臟中富含鐵的?巨噬細(xì)胞?（一種免疫細(xì)胞）承擔(dān)。它們通過分解衰老紅細(xì)胞積累鐵元素，形成超順磁性氧化鐵納米顆粒，從而具備感應(yīng)地球磁場的能力 。

•導(dǎo)航機(jī)制?：在晴天，信鴿主要依靠太陽定位；但在?陰天?或視覺線索缺失時(shí)，它們依賴肝臟巨噬細(xì)胞感知的地磁場進(jìn)行導(dǎo)航 。??

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：清除巨噬細(xì)胞導(dǎo)致陰天迷路

研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)照實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該機(jī)制的作用：

?1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)?：訓(xùn)練34只信鴿熟悉歸巢路線。在陰天條件下，一組注射藥物特異性清除肝臟巨噬細(xì)胞，另一組為對(duì)照組。

2?.結(jié)果對(duì)比?：

?對(duì)照組?：方向明確，約70分鐘內(nèi)成功歸巢。

?清除組?：飛行軌跡雜亂無章，失去方向感，當(dāng)天無人歸巢 。

?3.恢復(fù)測試?：當(dāng)云層散去、太陽可見時(shí)，之前迷路的清除組信鴿全部正常歸巢，證明其飛行能力未受損，僅喪失陰天磁導(dǎo)航能力。??

信號(hào)傳遞：從肝臟到大腦

?•結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)?：電子顯微鏡觀察顯示，肝臟中含鐵的巨噬細(xì)胞與?神經(jīng)纖維緊密相鄰?（距離≤2微米），這為磁信號(hào)傳遞提供了物理通路 。

•?推測機(jī)制?：科學(xué)家推測，當(dāng)?shù)厍虼帕€變化時(shí)，巨噬細(xì)胞內(nèi)的鐵蛋白可能集體對(duì)齊，通過機(jī)械狀態(tài)變化激活鄰近神經(jīng)末梢，將磁場信息傳遞給大腦 。具體是通過旁分泌信號(hào)還是直接接觸，目前仍在研究中 。??

科學(xué)意義

這一發(fā)現(xiàn)改變了以往認(rèn)為鳥類磁感應(yīng)主要依賴喙部磁鐵礦或眼睛隱花色素的傳統(tǒng)觀點(diǎn)，揭示了?免疫系統(tǒng)細(xì)胞可充當(dāng)感覺受體?的新機(jī)制。該機(jī)制可能普遍存在于蝙蝠、鯊魚等其他具有磁感知能力的動(dòng)物中 。??

從小鼠和人類脾臟中提取的巨噬細(xì)胞含有微小的磁性鐵顆粒，這些顆粒是在巨噬細(xì)胞分解老的紅細(xì)胞并捕獲其鐵原子時(shí)形成的。那么，類似的免疫細(xì)胞是否也在信鴿導(dǎo)航中發(fā)揮了作用呢？通過檢查了鴿子的各種組織是否具有與小鼠免疫細(xì)胞相同的微小磁性顆粒。靈敏的磁力計(jì)顯示，在所有測試的組織中，肝臟的信號(hào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于其他部位，比儀器的背景噪聲水平高出了20多倍。

對(duì)信鴿組織切片的染色研究證實(shí)，一種名為鐵蛋白的鐵化合物在肝臟巨噬細(xì)胞中含量豐富，在脾臟中很少，在喙部或大腦中則缺失。

鴿子肝臟組織，圖示含鐵巨噬細(xì)胞（藍(lán)色）

鴿子為何能飛行數(shù)百公里仍順利歸巢，長久以來一直令人好奇。如今研究人員給出了一個(gè)出人意料的答案：這套導(dǎo)航系統(tǒng)并不存在于鴿子的大腦或眼部，而是位于肝臟之中。研究發(fā)現(xiàn)鴿子可利用肝臟內(nèi)富含鐵元素的巨噬細(xì)胞來感知地磁場，在陰天無法借助太陽定位時(shí)，一旦使用荷蘭Liposoma的氯膦酸鹽脂質(zhì)體清除鴿子肝臟內(nèi)的含鐵的巨噬細(xì)胞后，其方向感知能力會(huì)喪失，鴿子便無法正常歸巢導(dǎo)航。當(dāng)云層散去、太陽變得可見后，巨噬細(xì)胞被清除的鴿子能夠正常歸巢。

論文截圖

清除鴿子巨噬細(xì)胞方案：

使用30-26號(hào)針頭和注射器，通過翼靜脈（尺靜脈）接受0.5 mL對(duì)照脂質(zhì)體或氯磷酸鹽脂質(zhì)體的靜脈注射。為確保靜脈給藥的安全性，注射在全身麻醉下進(jìn)行。根據(jù)每只信鴿的個(gè)體需求，通過頭罩給予異氟烷和氧氣的吸入麻醉：誘導(dǎo)麻醉采用5 vol%的異氟烷，維持麻醉采用1-2.5 vol%的異氟烷。將信鴿從鳥舍裝入指定的運(yùn)輸籃中帶至實(shí)驗(yàn)室，每只信鴿的注射操作約在兩分鐘內(nèi)完成，之后立即將其送回鳥舍。氯磷酸鹽脂質(zhì)體的給藥不會(huì)引起不良反應(yīng)或行為改變。盡管如此，注射后仍進(jìn)行了監(jiān)測以確保信鴿的健康狀態(tài)。