文章字數：1007words
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難度評級：Easy
文章來源：國家地理雜誌
spiny [ˈspaɪni] adj. 多刺的；刺狀的；棘手的
moth [mɒθ] n. 飛蛾；蛾
subtle [ˈsʌtl] adj. 微妙的；不易察覺的；精細的；狡猾的
undulation [ˌʌndjuˈleɪʃn] n. 波動；起伏；波浪形
migration [maɪˈɡreɪʃn] n. 遷移；遷徙；移居；移動
perceive [pəˈsiːv] v. 感知；察覺；理解；認爲
embed [ɪmˈbed] v. 嵌入；植入；使紮根；使深留腦中
immune [ɪˈmjuːn] adj. 免疫的；不受影響的；免除的；木訥的；n. 免疫
鴿子如何感知地球磁場？科學家稱已揭開這一謎題
新研究表明，鴿子藉助肝臟中的磁傳感器來感知磁場。
撰文：迪諾·格蘭多尼（Dino Grandoni）
鴿子和其他鳥類能做到這一點。海龜和龍蝦、飛蛾和鼴形鼠、灰鯨和大棕蝠，也都能做到。
動物界的許多成員都能察覺到地球磁場的微弱起伏。藉助一種隱藏的生物羅盤，這些動物利用來自地球深處的無形磁場線索，在地表辨明方向，並完成橫跨天空與海洋的史詩般遷徙。
但這些動物究竟如何感知地球的磁場牽引，幾十年來一直是生物學最大的謎題之一。
如今，德國的一組科學家表示，他們終於找到了信鴿體內羅盤的所在——而它並不在眼睛、耳朵或喙中。根據發表在《科學》（Science）雜誌上的一項新研究，令人驚訝的是，這具體內羅盤似乎就嵌在它們肝臟的免疫細胞之中。
“磁感受這種感官能力已經困擾人們一個世紀，沒有人能解開它究竟位於何處、又是如何運作的，”該研究的共同作者、德國馬克斯·普朗克動物行爲研究所主任、國家地理探險家馬丁·維克爾斯基（Martin Wikelski）說，“如今，我們認爲自己確實找到了一個行得通的答案。”
churn [tʃɜːn] v. 攪拌；攪動；劇烈動盪；翻騰；n. 攪拌器；劇烈動盪
tempestuous [temˈpestʃuəs] adj. 暴風雨的；狂暴的；劇烈的；動盪的
cosmic [ˈkɒzmɪk] adj. 宇宙的；廣大無邊的；無比巨大的
captive [ˈkæptɪv] adj. 被俘的；被囚禁的；受控制的；n. 俘虜；囚徒
penetrate [ˈpenətreɪt] v. 穿透；滲透；洞察；瞭解；刺入
accumulate [əˈkjuːmjəleɪt] v. 積累；積聚；堆積；逐漸增加
eureka moment [juˈriːkə ˈməʊmənt] 頓悟時刻；靈光一現；恍然大悟的瞬間
地球那層無形的磁場護罩
在我們這顆行星的地表深處，翻湧着一片由液態鐵和鎳構成的狂暴“海洋”。熔融金屬的運動把地球變成了一塊巨大的磁體，其磁場一直延伸到外太空，保護着在它之下飛翔或遊弋的一切生命，使之免受危險宇宙輻射的侵襲。
至少從19世紀起，動物學家就懷疑鳥類的導航部分依賴於地球磁場。20世紀60年代的實驗顯示，圈養的知更鳥會對人造磁場作出反應，改變其活動方向。
此後，對磁場敏感的動物名單不斷擴大，鯊魚、鮭魚以及許多其他生物也被納入其中；但這種神祕感官——被稱爲“磁感受”（magnetoreception）——背後的機制始終未能破解。
眼睛和耳朵位於身體表層附近，用以接收光和聲音；與它們不同，負責探測地球磁場牽引的器官在理論上可以位於身體的任何部位，因爲地球磁場“會完全穿透動物的身體”，未參與這項最新研究的加州大學歐文分校生物物理學家托爾斯滕·裏茨（Thorsten Ritz）說。多年來，對於鳥類究竟是用眼睛中的化合物、喙中的顆粒，還是內耳中的液體來感知地球磁場，科學家們一直爭論不休。
維克爾斯基的探尋始於十多年前，緣起於一次學術會議茶歇時與免疫學家克里斯蒂安·庫爾茨（Christian Kurts）的偶遇。當時維克爾斯基正在研究鳥類遷徙，而庫爾茨則在研究一種名爲巨噬細胞的免疫細胞——這類細胞在吞噬衰老的紅細胞、積累鐵之後，會變得對磁場敏感。“我們當時有一種豁然開朗的感覺，”庫爾茨說，“也許我們該檢驗一下，這些細胞是否參與其中。”
nestle [ˈnesl] v. 依偎；舒適地坐 / 躺；安頓；抱
dodge [dɒdʒ] v. 躲閃；躲避；迴避；搪塞；n. 躲閃；躲避；詭計
retreat [rɪˈtriːt] v. 撤退；後退；退避；隱居；n. 撤退；後退；隱居處
obscure [əbˈskjʊə(r)] adj. 模糊的；晦澀的；默默無聞的；v. 使模糊；掩蓋；隱藏
attune [əˈtjuːn] v. 使協調；使適應；使合拍
resolve [rɪˈzɒlv] v. 解決；決心；分解；決定；n. 決心；堅定
substantiate [səbˈstænʃieɪt] v. 證實；證明；使實體化
decipher [dɪˈsaɪfə(r)] v. 破譯；解讀；辨認；理解
plausible [ˈplɔːzəbl] adj. 看似合理的；可信的；花言巧語的
precision [prɪˈsɪʒn] n. 精確；精準；精密；嚴謹
prudent [ˈpruːdnt] adj. 謹慎的；審慎的；精明的；節儉的
尋找歸家之路
研究人員篩查了鴿子的眼睛、喙、大腦、脾臟和肝臟，結果在肝臟組織中發現了大量富含鐵的巨噬細胞。這些免疫細胞緊貼着神經纖維分佈。
“這實際上使得（神經細胞與巨噬細胞）之間存在通訊的可能性變得非常高，”領導這項研究的波恩大學免疫學家克利維婭·利索夫斯基（Clivia Lisowski）說。
爲了驗證肝臟巨噬細胞是否有助於鳥類導航，研究團隊對34只鴿子開展了一系列實驗。這些鴿子受過訓練，能在阿爾卑斯山腳下的德國鄉間飛越一條約12英里（約19公里）的路線，途中還要躲避鷹和隼。
“一旦訓練有素，它們就堪稱完美，”維克爾斯基說，“它們能避開所有天敵，像身後有惡魔追趕一樣飛回家。”
但當巨噬細胞被敲除後，鴿子在陰天便無法飛回家；而當雲層散去、太陽重新露面時，這些巨噬細胞失去功能的鳥兒又能順利飛回家。
這些結果表明，鳥類同時利用視覺線索和磁場線索——也就是頭頂照耀的陽光和腳下湧動的磁場——來尋找方向。當太陽被遮蔽時，鴿子似乎會高度依賴體內羅盤來導航。
研究人員承認，他們所提出的磁感受機制仍有許多有待釐清之處。巨噬細胞內部究竟發生了什麼，使它們能夠感應地球磁場？是哪些神經把信號傳遞到鳥類的大腦？大腦又是哪些部分在處理這些信息？
“這條論證鏈中還存在許多缺口，未來我們每解決其中的一小環節，自然都會進一步坐實這些發現的可靠性，”庫爾茨說。
他們還希望弄清楚，其他動物是否同樣把免疫系統當作羅盤來使用——抑或生命已經演化出不止一種破譯地球磁場的方式。
裏茨未參與這項研究，他自己的研究表明，鳴禽是用眼睛中對磁場敏感的分子來“看見”地球那層原本不可見的磁場護罩。他表示，研究提出的巨噬細胞機制是合理的。
“對於一種動物如何獲得進化優勢，幾乎總是存在多種解決方案，”裏茨說，“我傾向於保持開放的心態，而不是急於分出勝負。所以，就目前而言，我完全站在‘兩者皆可能成立’的陣營。”
事實上，這項新研究爲長期爭論不休的磁感受成因之謎又添了一筆。研究人員西蒙·斯皮羅（Simon Spiro）和哈爾·德雷克史密斯（Hal Drakesmith）在《科學》雜誌同期配發的一篇評論文章中指出，這項新成果並未排除肝臟以外的其他器官也可能發揮作用的可能性，尤其是在沒有陽光的情況下。
“或許某一種機制在長距離導航中占主導地位，而另一種則用於更精確的目標定位，兩者以不同的精度協同運作，”他們寫道，“事實上，在黑暗中擁有不止一種歸家的方式，或許纔是明智之舉。”
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