德国拉多尔夫采尔(Radolfzell)的一个阴天,一群信鸽被放飞。它们本该笔直飞回近20公里外的鸽舍,那条航线它们训练过无数次。可这一次,鸽子朝四面八方乱飞,谁也找不着家的方向。
放飞前,研究人员给它们注射了一种药,专门清除巨噬细胞,一类在鸽子肝脏里大量聚集的含铁免疫细胞。
清除掉这些含铁的免疫细胞,一只鸽子怎么就连家都找不到了?
信鸽能从几百公里外飞回家,这件事人类观察了几千年,至今说不清原理。过去几十年,科学家提出过一堆假说:鸽子喙里有天然磁铁矿颗粒,能感应地球磁场;鸽子眼睛里有一种蛋白质,靠量子纠缠探测磁力线方向。每一种都言之凿凿发了论文,每一种最后都没能被证实。
2026年5月29日,《科学》杂志刊出一篇论文,提出了一个所有人都没想到的假说:信鸽的指南针,可能长在肝脏里。
具体来说,是肝脏里的巨噬细胞。巨噬细胞是免疫系统的清道夫,红细胞死后,残骸连同里面的铁一起被巨噬细胞吞掉,攒一阵子再把铁送回骨髓造新血。在攒铁的这段时间里,巨噬细胞浑身都是铁。人体里,这类细胞主要聚集在脾脏。但研究团队用超强磁场扫描信鸽全身后发现,鸽子的肝脏塞满了这种含铁免疫细胞,而且这些细胞紧挨着神经末梢,理论上有一条通往大脑的信号通路。
光有细胞不够,得证明它管用。开头那场阴天放飞就是测试。注射了专杀巨噬细胞药物的鸽子彻底迷路了,往四面八方乱飞。免疫学家Clivia Lisowski说,场面堪称混乱。
关键对照来了:同样注射过药物的鸽子,在晴天放飞时却能顺利回家。晴天有太阳,鸽子可以用太阳定位。研究团队认为,这说明药物本身没有让鸽子生病或丧失飞行能力,被干掉的是某种只在没有视觉线索时才暴露的导航能力。
故事讲到这里,听起来很漂亮。但同行的反应冷得多。
加州理工学院的地球生物学家Joe Kirschvink研究动物磁感应几十年,他的评价很直接:这篇论文能通过《科学》的审稿,让我意外。
他的核心质疑指向一个物理学问题。2012年《自然》杂志上一篇里程碑式的研究指出,之前以为是鸽子喙里的磁感应神经元,其实更可能是含铁巨噬细胞。那项研究和后续工作的结论一致:巨噬细胞里的铁是一种对地球磁场几乎没有响应的形态。在实验室里被磁铁吸住,不等于在野外能感知到地磁那点微弱的力。地球磁场强度大约50微特斯拉,实验室磁铁动辄几特斯拉,差了十万倍。
论文作者也知道这个缺口,搬出了一个叫超顺磁性的量子力学效应,认为它能放大铁对弱磁场的响应。但夏威夷海洋生物研究所的Carl Meyer指出,目前没有证据表明这种放大效应足以让一个细胞感知地球磁场的变化,更别说把信号传给神经元。他研究鲨鱼的磁导航,这个领域每隔几年就有人宣布破案,然后被下一轮实验推翻。
还有一层疑虑来自神经科学家Pascal Malkemper。鸽子导航其实依赖多种感官,视觉、嗅觉都在用,磁感应通常是最不重要的那个,算是最后的备用方案。一种专杀巨噬细胞的药物让鸽子在阴天迷路,但这真的是因为磁感应被关掉了吗?药物本身会不会让鸽子烦躁不安、行为异常?论文里的证据是相关性的,不是因果性的。
研究团队确实试图排除干扰。他们专门挑了大雾天放飞,让鸽子看不到地标。晴天对照组的正常表现也说明药物没有全面损害鸽子的状态。但从巨噬细胞里的铁到大脑里的方向感,中间那条因果链还是断的。Lisowski承认,具体机制目前只能算推测。
论文的通讯作者之一、马普所的Martin Wikelski倒是很乐观,认为这套机制可能不限于鸽子,从蜜蜂到蝙蝠到哺乳动物,都可能靠类似的含铁免疫细胞导航。这个推论如果成立,意味着磁感导航的生物学基础比任何人以为的都更普遍,也更古老。
Malkemper的态度大概最能代表这个领域的心态:有新假说摆上桌面总是好事。过去我们找喙、找眼睛、找内耳,现在多了一个肝脏。
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图源:imageBROKER.com/alamy
信源:Howlett, Joseph. "A new study says homing pigeon livers act like compasses. Other experts aren’t so sure." Scientific American, edited by Claire Cameron, 28 May 2026
