鲨鱼利用地球磁场在海洋中导航

使用磁性“第六感”在公海中寻找出路。自然图片库/阿拉米股票照片

像这种大白鲨可能会大多数优步司机需要智能手机才能到达目的地。但是鲨鱼似乎只需要它们自己的身体——和地球的磁场。一项新的研究表明，一些鲨鱼可以像地图一样读取地球的磁场，并利用它在公海上导航。其结果是，鲨鱼被列入了一长串动物中——包括鸟类、海龟和龙虾——它们以神秘的磁力导航。德国奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学的生物物理学家迈克尔·温克霍夫没有参与这项研究，他说:“他们终于对鲨鱼进行了磁场研究，这太好了。”。2005年，科学家们报告说，一只大白鲨从南非游到澳大利亚，然后又以近乎直线的方式游回来——这一壮举导致一些科学家提出，这种动物依靠磁力来控制自己。至少从20世纪70年代开始，研究人员就怀疑板鳃类动物——一群包含鲨鱼、鳐鱼、鳐鱼和锯鳐的鱼——能够探测到磁场。温克霍夫说，但是没有人证明鲨鱼利用这些区域来定位或导航，部分原因是这些动物不太容易相处。“如果你有一只小龙虾，或者一只小海龟，这是一回事，但是当你和鲨鱼一起工作时，你必须升级所有东西。”

佛罗里达州立大学的生态学家布莱恩·凯勒和他的同事们决定这样做。研究人员用铜线将一个卧室大小的笼子排成一行，并在笼子的中心放置了一个小游泳池。通过让电流通过电线，他们可以在水池的中心产生一个定制的磁场。该小组随后从佛罗里达海岸的一个浅滩上收集了20只幼年博纳瑟德鲨鱼——一种已知会迁徙数百公里的物种。他们将鲨鱼一次一条地放入水池中，让它们在三个不同的磁场下自由游泳，磁场是随机连续施加的。一个领域模仿地球上鲨鱼聚集的自然领域，而其他领域模仿的位置在600公里以北和600公里以南的家园。当施加的电场与收集地点相同时，研究人员发现动物在随机方向游动。但研究人员今天在《当代生物学》上报道说，当受到南方磁场的影响时，鲨鱼会不断改变它们的航向，向北游到游泳池的池壁，向家游去(见下面的视频)。迈阿密大学的鲨鱼生态学家尼尔·哈默施拉格没有参与这项研究，他说:“这表明它们能够利用磁场进行远距离迁移。”。

令人惊讶的是，研究人员发现鲨鱼在北方的田野下游泳时不喜欢任何方向。凯勒说，这可能是因为邦迪人通常不会迁移到他们家乡的北部，所以他们很少不得不再次回到南部。“这可能支持这样一种理论，即他们面向家庭的能力是一种习得行为，”他说。他们可能不知道在北部战场该做什么，“因为他们从来没有去过那里。”尽管研究人员在实验中使用了邦尼萨德鲨鱼，凯勒说其他鲨鱼可能也使用地球磁场来导航。凯勒说，像大白鲨这样的物种，比博尼塞得鲨游得更远，会从这种能力中找到更大的用处。随着磁导航现在在如此多的动物中得到证明，温克霍夫希望研究人员找出潜在的机制。一些人说这种感觉依赖于含有磁性铁矿物磁铁矿的细胞，而另一些人则在视网膜中调用一种叫做隐色素的蛋白质。“所有其他主要感官都被描述和理解了，”温克霍夫说。“关键问题是他们是怎么做到的？”   发布于:植物与动物视频doi:10.1126/science.abj3444