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没有GPS的鸟儿如何不迁徙迷路？美国军方：希望能配给士兵使用

花匠小妙招
2024-12-12 14:21

鸟类是在我们人类出现之前就已经存在于地球的动物，很多的鸟类有着迁移性，在寒冬时会飞往温暖的区域过冬，然而在冬天结束了以后还是能够准确的回到原住地。我们在长途迁徙的时候如果没有GPS的导航也很难能够找到路，那么鸟儿是通过什么原理才能够记得路呢？在笔者学习的时候发现有些鸟类比如鸽子是能够认清地球上的磁场，但是根据现在的研究发现并非如此。

蛋白质是鸟儿的GPS？

军方资助的科学家已经分离出一种存在于候鸟眼中的蛋白质，这种蛋白质可以解释我们长着羽毛的朋友如何在没有地图的情况下长途跋涉，以及未来的士兵如何利用这种能力在没有GPS的情况下作战。

这项研究还处于早期阶段，在未来几年内不太可能掌握在士兵手中。但它最终可能导致在其他研究和军事发展领域直接应用或不可预见的机会。几十年来，研究人员一直假设鸟类、鱼类、海龟和昆虫是如何利用地球磁场在全球范围内进行远程飞行的。据英国陆军发布的消息，英国牛津大学和德国奥尔登堡大学的研究人员最近在科学期刊《自然》上发表论文，共同资助英国陆军研究实验室、海军研究全球办公室和空军科学研究办公室，以支持隔离究竟是什么导致了这种情况的发生。通过分析迁徙的欧洲长袍，研究人员在鸟眼中分离出一种蛋白质，然后对其进行测试，发现这种蛋白质可以帮助鸟类探测地球磁场并导航其迁移。

在军事背景下进行生物化学研究的关键目标和挑战之一是从脆弱和更坚固的系统中获取生物材料——在这种情况下，蛋白质——或者至少，研究人员需要将这些材料的特性掌握在寻求未来作战优势的士兵手中。

目前相关实验结果

蛋白质有很酷的功能，但如果我们能把它们放在一个不需要保持潮湿的陆军系统中，它们会更酷。麦克希尼解释说，科学家们有一个假设，即这种蛋白质——隐花色素——在磁感应中发挥作用。隐花色素不是鸟类独有的。人类有相同的蛋白质，它有助于调节我们的昼夜节律，或地球自转的自然光/暗模式。节奏是人类的生物钟，隐花色素帮助保持与光周期同步。麦克希尼说，当研究人员研究这只知更鸟时，他们并不需要从它的眼睛里取出蛋白质或任何可怕的东西。

为了测试隐花色素蛋白质，他们能够合成编码蛋白质的 DNA ，将其作为宿主在细菌中生长，然后收获它，就像敲碎坚果壳得到肉一样。然后，他们观察了蛋白质的构建基块，这些积木是氨基酸链。该链中连续有四种色氨基酸。科学家理论认为，一排色氨酸允许电子从一个"跳"到下一个，产生所谓的磁敏感的激进对。这给鸟的大脑一种模式跟随，同步它，在某种意义上，与磁场在环境中。然而，尽管取得了成功和发现，穆里森警告说，这可能不是鸟类航行的最终答案。这是因为这项工作是在实验室里完成的，而不是在自然界中完成的。测试的磁场比室外磁场强得多。穆里森说："因此，仍然需要证明，这种情况正在鸟类的眼中发生。在这个级别上正在完成的工作称为"基础研究"。从本质上讲，它在实验室环境中提出了一些基本问题，这些问题可能会成熟或升级到更脱离实验室的应用。