德國研究解開百年謎團：鴿子肝臟原來是體內指南針

鴿子就算被帶到數百公里外，依然可以準確飛返原居地，這種驚人的歸巢能力一直令科學家困惑。古代埃及已有漁民利用鴿子從船上向陸地傳訊的記載。雖然早在幾十年前的研究已知候鳥與傳信鴿會利用地球磁場來辨別方向，但始終未能確定它們是如何感應到磁場。較多人支持的兩個假說——眼睛內的光敏感分子直接「看到」磁場，抑或是鳥嘴的微細磁性粒子作感應——都欠缺決定性證據。


德國一隊由波恩大學醫院免疫學家、杜伊斯堡-埃森大學物理學家及麥克斯·普朗克動物行為研究所鳥類學家組成的研究團隊，最近終於揭開了這個謎團。它們利用振動樣品磁力計與磁性細胞分離技術，逐一檢查鴿子的眼睛、鳥嘴、腦部、肝臟與脾臟，結果發現只有肝臟顯現出極強的磁性反應。原來肝臟中存在一種叫「巨噬細胞」的免疫細胞，本來負責吞噬老化的紅血球並加以分解；由於紅血球含有鐵質，巨噬細胞每次分解都會累積鐵離子，最終形成氧化鐵的納米粒子（直徑不足百萬分之一毫米），令巨噬細胞變成超順磁性物質——也就是平時沒有磁性，但一放入磁場就會瞬間被磁化。當鴿子飛行時，肝臟內的這些納米粒子會與地球磁場對齊而磁化，令肝臟變成一個可以讀取方向的體內指南針。

研究團隊還設計了關鍵實驗：將一批訓練有素的鴿子分成兩組，一組移除肝臟的巨噬細胞，另一組保留原狀，然後在距離飼養舍約20公里外放飛。結果在晴天時，兩組鴿子都能順利歸巢，因為它們可以依靠太陽位置導航；但一到陰天，失去巨噬細胞的鴿子就完全失去方向感，無法飛返原地。進一步用電子顯微鏡觀察發現，這些富含鐵質的巨噬細胞恰好位於神經纖維旁邊，暗示磁場訊息可以經神經線傳遞到大腦。研究論文已於2026年5月28日刊登在《科學》期刊。主要作者、波恩大學醫院的克里維亞·利索夫斯基博士指出，這次是首次有具體證據說明地球磁場如何在體內被感知、傳送至大腦並引導動物行為。而波恩大學醫院分子醫學實驗免疫學研究所所長克里斯蒂安·庫爾茨教授亦表示，完全沒有預料到免疫細胞竟然會充當磁場感應器。團隊推測，夜晚遷徙的雀鳥、鯊魚甚至人類都可能擁有類似機制，只是尚未被證實。