■ 張孝耘
能夠看見地球的磁場,一直被認為是海龜、燕子等這些動物長途旅行家的專屬本領(lǐng),但是人類的眼睛或許也具備這種能力。
隱花色素二號蛋白質(zhì)是感應(yīng)地球磁場的關(guān)鍵,實驗發(fā)現(xiàn)將人類的隱花色素二號放進缺乏該蛋白質(zhì)的果蠅里,可以修復(fù)果蠅的地磁定向感應(yīng)力。
果蠅和人類是天差地別的兩個物種,但是人類的蛋白質(zhì)卻能在果蠅身上起作用,令人眼前一亮,而我們的眼睛里有很多這種蛋白質(zhì)。神經(jīng)科學(xué)家史蒂文·瑞波特表示:“人類視網(wǎng)膜上是否可以分泌大量隱花色素,而成為有光感的磁場感應(yīng)器呢?我們不知道這種蛋白質(zhì)分子是否在人類視網(wǎng)膜上也可以起到感應(yīng)地磁的作用,但似乎是有可能的?!?/p>
在該研究發(fā)表之前,隱花色素的導(dǎo)航功能只是一種推論和觀點,而之后的科學(xué)家則形容隱花色素就好像量子羅盤,當羅盤內(nèi)的電子受到光子撞擊散開時,其旋轉(zhuǎn)的方向會隨著磁場的變動而變化,而動物借著隱花色素察覺到這些極其細微的變化,得以參考磁場的變動來決定航向。一般認為隱花色素的作用遍存于動物界,但人類是個例外。科學(xué)家認為人類的隱花色素是人體內(nèi)分子時鐘的一部分,所以是種生理節(jié)奏裝置,而非視覺上的指南針。
然而新的研究發(fā)現(xiàn),隱花色素不只有生理時鐘的功能。在研究脊椎動物的隱花色素如何在果蠅身上起作用的過程中,瑞波特決定采用人類的版本。他的研究團隊將果蠅加以基因改造,使其喪失自身的隱花色素,然后放入人造迷宮磁場里,實驗發(fā)現(xiàn)這些果蠅掙扎著無法找到方向。之后,研究人員再將人類的隱花色素植入這些果蠅體內(nèi),這些果蠅就又恢復(fù)了定向的能力。
隱花色素研究的先驅(qū)克勞斯·修騰是伊利諾伊大學(xué)爾巴那─香檳校區(qū)的生物物理學(xué)家,他并沒有參與上述的新研究計劃,但是他表示:“這是篇令人非常振奮的報告?!毙掾v認為,這項研究報告加強證明了隱花色素對各種脊椎動物大致的功能,當然同時也引起了關(guān)于隱花色素在人體中扮演何種角色的問題。
“我們無法證明隱花色素對人類也有相同的作用,但是人類的隱花色素?zé)o疑修復(fù)了果蠅的地磁視力?!?/p>
科學(xué)界對人類是否可以感覺到地磁有一些爭議。在20世紀80年代,英國動物學(xué)家羅賓·貝克認為人可以感受磁力,但是他的研究結(jié)果難以被復(fù)制。不過,最近德國的一項研究似乎揭示了地磁對視覺的影響。
以上研究結(jié)果是否和人類眼睛內(nèi)高含量的隱花色素有關(guān)?如果答案是肯定的,那么人類是否仍有一套量子羅盤系統(tǒng)在操作呢?這些都完全仍屬臆測,但瑞波特非常樂于看到這些臆測。他說:“人類有地磁感應(yīng)的想法是很合理的,只是也許我們過去的研究方法成效不夠顯著?!?/p>
不過,修騰認為,人類的地磁定向能力也許在演化過程中被長壽取代了。他的研究指出,隱花色素羅盤需要一種氧分子自由基的超氧化物才會發(fā)生作用。但是自由基會破壞脫氧核醣核酸(DNA),所以對壽命較短的動物影響不大,但是對要維持數(shù)十年生命的物種則不然。
然而修騰也說:“人類和其他某些動物或許在很久很久以前也有定向的本能?!?/p>
瑞波特目前專注于腦如何解讀隱花色素羅盤信息的研究。他說:“基本上,我們很想知道隱花色素所帶的信息如何傳遞到神經(jīng)系統(tǒng),這是目前無人知曉的領(lǐng)域。”