2026年5月發表在《科學》雜志的最新研究，?信鴿肝臟中的超順磁性巨噬細胞?是其陰天導航的關鍵“隱形指南針"。這一發現揭示了動物磁感知的一種全新機制。

核心發現：肝臟巨噬細胞充當磁場傳感器

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

•導航機制?：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，它們依賴肝臟巨噬細胞感知的地磁場進行導航 。??

實驗驗證：清除巨噬細胞導致陰天迷路

研究團隊通過對照實驗證實了該機制的作用：

?1.實驗設計?：訓練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胞，另一組為對照組。

2?.結果對比?：

?對照組?：方向明確，約70分鐘內成功歸巢。

?清除組?：飛行軌跡雜亂無章，失去方向感，當天無人歸巢 。

?3.恢復測試?：當云層散去、太陽可見時，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，僅喪失陰天磁導航能力。??

信號傳遞：從肝臟到大腦

?•結構基礎?：電子顯微鏡觀察顯示，肝臟中含鐵的巨噬細胞與?神經纖維緊密相鄰?（距離≤2微米），這為磁信號傳遞提供了物理通路 。

•?推測機制?：科學家推測，當地球磁力線變化時，巨噬細胞內的鐵蛋白可能集體對齊，通過機械狀態變化激活鄰近神經末梢，將磁場信息傳遞給大腦 。具體是通過旁分泌信號還是直接接觸，目前仍在研究中 。??

科學意義

這一發現改變了以往認為鳥類磁感應主要依賴喙部磁鐵礦或眼睛隱花色素的傳統觀點，揭示了?免疫系統細胞可充當感覺受體?的新機制。該機制可能普遍存在于蝙蝠、鯊魚等其他具有磁感知能力的動物中 。??

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

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

鴿子肝臟組織，圖示含鐵巨噬細胞（藍色）

鴿子為何能飛行數百公里仍順利歸巢，長久以來一直令人好奇。如今研究人員給出了一個出人意料的答案：這套導航系統并不存在于鴿子的大腦或眼部，而是位于肝臟之中。研究發現鴿子可利用肝臟內富含鐵元素的巨噬細胞來感知地磁場，在陰天無法借助太陽定位時，一旦使用荷蘭Liposoma的氯膦酸鹽脂質體清除鴿子肝臟內的含鐵的巨噬細胞后，其方向感知能力會喪失，鴿子便無法正常歸巢導航。當云層散去、太陽變得可見后，巨噬細胞被清除的鴿子能夠正常歸巢。

論文截圖

清除鴿子巨噬細胞方案：

使用30-26號針頭和注射器，通過翼靜脈（尺靜脈）接受0.5 mL對照脂質體或氯磷酸鹽脂質體的靜脈注射。為確保靜脈給藥的安全性，注射在全身麻醉下進行。根據每只信鴿的個體需求，通過頭罩給予異氟烷和氧氣的吸入麻醉：誘導麻醉采用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輸籃中帶至實驗室，每只信鴿的注射操作約在兩分鐘內完成，之后立即將其送回鳥舍。氯磷酸鹽脂質體的給藥不會引起不良反應或行為改變。盡管如此，注射后仍進行了監測以確保信鴿的健康狀態。