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科学家们首次观察到细胞对磁场的反应发生了变化

根据外国媒体的报道,最重要的“第六感”之一是“六种感官”。在动物界中,电磁感应是一种能够检测磁场的能力,但是它到底是如何工作的仍然是一个谜。
现在,日本研究人员也许已经找到了难题的关键部分,这是首次观察到活的,未改变的细胞对磁场的反应。众所周知,许多动物都可以通过感应地球磁场来导航,包括鸟类,蝙蝠,鳗鱼,鲸鱼,甚至根据人类的研究。
但是,脊椎动物的确切机制仍不清楚。一种假设是,这是动物与磁场诱导细菌之间共生关系的结果。
但是主要的假设涉及细胞中的化学反应,这是由所谓的自由基对机制引起的。本质上,如果某些分子被光激发,则电子可以在它们之间跳到其“邻居”。
这样就产生了一对分子,每个分子都有一个电子,即所谓的自由基对。如果这些分子中的电子具有匹配的自旋态,它们将缓慢地发生化学反应,如果相反,则反应将更快地发生。
由于磁场会影响电子的自旋态,因此它们会引发化学反应并改变动物的行为。在具有电磁感应的活体动物细胞中,被称为隐色染料的蛋白质被认为是执行这种自由基配对机制的分子。
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反应。该团队使用HeLa细胞进行研究,这是一种在实验室中生长的人类宫颈癌细胞系,通常用于此类实验中。
他们集中研究了细胞的黄素分子,它们是白细胞的一个亚基,在蓝光下发出荧光。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。
每次扫描时,细胞的荧光强度将下降约3.5%。研究小组说,这种变暗是自由基在该机制中起作用的证据。
基本上,当黄素分子被光激发时,它们要么产生自由基对,要么发出荧光。磁场会影响具有相同电子自旋状态的更多自由基对,从而减慢它们的化学反应,并使整体荧光变暗。
“我们没有对这些单元格进行任何修改或添加任何内容,”这项研究的共同主要作者乔纳森·伍德沃德(Jonathan Woodward)说。 “我们认为我们有非常有力的证据,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,实验中使用的磁场类似于普通的冰箱磁铁,并且比地球更自然。磁场要强得多。
但是有趣的是,更弱的磁场实际上可以使切换自由基对的电子自旋状态变得更容易。这可能意味着自由基配对的机制在具有“磁感应”的动物中起作用,但是需要进一步的工作来确定它。
该研究发表在《美国国家科学院院刊》上。负责编辑AJX。

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