磁脉冲改变了鲑鱼的方向,表明它们通过组织中的磁铁矿导航

时间:2020-05-09 17:29 来源:seo 作者:小可爱科技知识网 点击量:

磁脉冲改变了鲑鱼的方向,表明它们通过组织中的磁铁矿导航

俄勒冈州立大学农业科学学院的研究人员向解决自然界最引人注目的谜题又迈进了一步:鲑鱼到了产卵的时候,是如何从遥远的海洋回到它们孵化的小溪的呢?

一项关于鲑鱼生命周期的新研究,包括磁脉冲,强化了一个假设:这种鱼利用组织中微小的磁铁晶体作为地图和指南针,并通过地球磁场导航。

研究结果发表在《实验生物学杂志》上。

俄勒冈州立大学渔业和野生动物教授、俄勒冈孵卵研究中心主任戴维·诺克斯(David Noakes)等研究人员让奇努克小马哈鱼接受一种短暂但强烈的磁脉冲,这种脉冲可以逆转磁性粒子的极性,并影响其他动物的磁性定向行为。

在磁线圈系统中,对脉冲鲑鱼和非脉冲控制鱼在两种情况下的定位行为进行了比较:一种是局部磁场,另一种是来自磁场的“类似地图”的信息发生了移动。

在局部磁场中,脉冲鱼和非脉冲鱼的方向几乎相同。但是,在改变了磁力图之后,实验鱼和对照鱼的行为就大不相同了——对照鱼是随机定向的,而脉冲鱼则表现出更喜欢的方向。

这种行为上的差异表明,可能被脉冲改变的磁铁矿链可能在鲑鱼的导航系统中起作用。

磁脉冲已知可以改变一系列陆生和水生动物的磁性取向行为,其中包括鼹鼠、蝙蝠、鸟类、海龟和龙虾。这项研究是由Noakes和他在俄勒冈州立大学、北卡罗莱纳大学和LGL生态研究协会的同事们共同完成的,它是第一个将磁脉冲和鱼类行为变化联系起来的证据。

磁铁矿是一种铁的氧化物,是主要的铁矿石之一,其化学形式为Fe3O4,是地球自然形成的矿物中最具磁性的一种。天然磁化的磁石被称为磁石,是古代人们对磁性概念的介绍。

人们认为鲑鱼有两种觅食方式,磁铁矿是其中一种的基础;另一个是化学磁感应理论,该理论认为受环境磁场影响的生化反应是一种导航工具。

该研究的通讯作者诺克斯说:“总的来说,这些鲑鱼知道它们在哪里,它们应该在哪里,如何到达那里,如果需要的话如何改正。”“当它们在淡水中时,它们会在水的化学性质上留下印记。当它们遇到咸水时,它们会切换到地磁信号,锁定经纬度,知道自己需要回到那些坐标。当他们决定回来的时候,要提前几个月,因为他们已经到了日本的一半。”

鲑鱼到达进入海洋的河口后,就会逆流而上,在它们孵化的确切地点产卵。

“在河里,它们似乎依赖化学信号,”诺克斯说。“目前正在对此进行研究。”

诺克斯说,电磁脉冲可能影响了鲑鱼的地图、指南针,或者两者都有。

“我们的发现与磁感受器是基于磁铁矿晶体的假设是一致的,”他说。“但我们需要更多的研究来证实或反驳这一假设,并最终确定鱼的磁性接收机制。”我们试图从最高的信息点来了解鲑鱼的生命周期——从淡水到咸水,再从咸水返回。”

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