科学家首次观察到活细胞对磁场的响应

查看图库-3张照片在动物界中，最显着的“第六种”感官之一是磁感受-一种检测磁场的能力-但它到底如何工作仍然是一个谜。现在，日本的研究人员可能已经找到了难题的关键部分，首次观察到活的，未改变的细胞对磁场的反应。

众所周知，许多动物通过感知地球的磁场来进行导航，包括鸟类，蝙蝠，鳗鱼，鲸鱼，根据一些研究，甚至可能是人类。但是，对于脊椎动物发挥作用的确切机制尚不清楚。一种假设表明，这是动物与磁场感应细菌之间共生关系的结果。

但是主要的假设涉及通过所谓的自由基对机制在细胞中诱导的化学反应。本质上，如果某些分子被光激发，则电子可以在它们之间跃迁至其相邻分子。这样就可以创建每个分子具有一个电子的分子对，称为自由基对。如果这些分子中的电子具有匹配的自旋态，它们将缓慢进行化学反应，如果相反，则反应会更快地发生。由于磁场会影响电子的自旋状态，因此它们会诱发化学反应，从而改变动物的行为。

在具有磁感受作用的动物的活细胞中，被称为隐色染料的蛋白质被认为是经历这种自由基对机制的分子。现在，东京大学的研究人员首次观察到了隐色染料对磁场的响应。

该团队研究了HeLa细胞，这是实验室生长的人类宫颈癌细胞系，通常用于这些类型的实验。他们专注于细胞的黄素分子，这是一种隐色染料的亚基，在蓝色光下会发出荧光。

研究人员用蓝光照射了细胞，使它们发出荧光，然后每四秒钟在它们上扫一扫磁场。每次扫过它们时，细胞的荧光下降约3.5％。

研究小组说，这种变暗是自由基对机制起作用的证据。基本上，当黄素分子被光激发时，它们会产生自由基对或发出荧光。磁场会影响更多的自由基对，使其具有相同的电子自旋态，从而减慢它们的化学反应并使整个荧光变暗。

该研究的第一作者，乔纳森·伍德沃德（Jonathan Woodward）说：“我们没有对这些细胞进行任何修饰或添加任何东西。” “我们认为我们有非常有力的证据表明我们已经观察到了影响细胞水平化学活性的纯量子力学过程。” 研究小组说，实验中使用的磁场与普通的冰箱磁铁大致相同，该磁场比地球的自然磁场强得多。 但是有趣的是，更弱的磁场实际上可以使自由基对中的电子自旋态更容易转换。 这可能意味着自由基对机制在具有磁感受态的动物中起作用，但是还需要进一步的工作才能确定。 查看画廊-3张图片