哺乳动物的第六感在眼睛里

哺乳动物用眼睛看，用耳朵听，用鼻子闻。但是，哪种感觉或器官能让它们在迁徙时确定自己的方位，而迁徙有时会远远超出它们当地的觅食区域，因此需要扩展的导航能力呢？现在的科学实验表明，眼睛的角膜是蝙蝠迁徙中如此重要的位置感。

　　

哺乳动物用眼睛看，用耳朵听，用鼻子闻。但是，哪种感觉或器官能让它们在迁徙时确定自己的方位，而迁徙有时会远远超出它们当地的觅食区域，因此需要扩展的导航能力呢？

由Leibniz IZW的Oliver Lindecke博士和Christian Voigt博士领导的一个研究小组首次证明，角膜拾取对长途航行很重要的环境信号。它们在夏末迁徙期间对Nathusius的蝙蝠（Pipistrellus nathusii）进行了实验。在一个试验组的蝙蝠中，科学家用一滴奥布卡因局部麻醉角膜。这种表面麻醉剂广泛用于眼科，当人或动物的眼睛过度刺激时，它用于暂时使患者的角膜脱敏。但是，以前没有记录它对方向的影响。在另一个蝙蝠测试组中，研究小组只麻醉了一只眼睛的角膜。对照组中的个体未被麻醉，而是接受作为滴眼液的等渗盐水溶液。

现在表明，眼睛的角膜是蝙蝠迁徙过程中如此重要的一个位置。如果对角膜进行麻醉，原本可靠的方向感就会受到干扰，而光探测则不会受到影响。这项实验明确了哺乳动物磁感应的位置。这篇论文发表在科学期刊《Communications Biology》上。

这项科学实验中的所有动物都是在波罗的海海岸线的迁徙走廊内捕获的，并在处理后立即在距捕获地点11公里的内陆空地上单独放生。科学家们首先使用蝙蝠探测器，以确保在释放时没有其他蝙蝠出现在试验动物可能跟踪的区域上方。而观察被释放蝙蝠运动方向的人不知道蝙蝠是如何被实验处理的。

对照组和单侧角膜麻醉组的蝙蝠明显地朝向预期的南方方向，而双侧角膜麻醉组的蝙蝠则以随机方向飞走。这种明显的行为差异表明，角膜麻醉破坏了方向感，但方向感显然仍能很好地作用于一只眼睛。

随着角膜麻醉在短时间后逐渐消失，蝙蝠在实验后能够继续向南行进。人类首次在一个实验中观察到了迁徙的哺乳动物是如何脱离轨道的——这是行为和感觉生物学的一个里程碑，使我们能够更有针对性地研究生物导航系统。

以排除角膜麻醉也会影响感觉的可能性鉴于科学家们会因此得出错误的结论，他们进行了补充试验。再次分为实验组和对照组，他们测试了一侧或两侧角膜麻醉后蝙蝠对光的反应是否发生变化。

我们从以前的研究中知道，蝙蝠在离开一个简单的Y形迷宫时，更喜欢有灯光的出口，在新实验中，单侧或双侧麻醉的动物也表现出这种偏好；因此，我们可以排除角膜治疗后视光能力的改变。看光的能力当然也会影响长途航行。

但是许多脊椎动物，如蝙蝠、海豚、鲸鱼、鱼和海龟，都能够在黑暗中安全航行，无论是在开阔的夜空下，还是在夜间多云的时候，或是在洞穴、隧道以及海洋深处。几十年来，科学家们一直在寻找能够让动物完成人类难以想象的定向和导航任务的感觉器官。到目前为止，磁感应只在少数哺乳动物身上得到证实，但了解甚少。一些实验表明，细胞内的氧化铁颗粒可能起到“显微指南针”的作用，就像某些细菌一样。

最近在安塞尔的鼹鼠身上进行的实验室实验，安塞尔的鼹鼠是著名的裸鼹鼠的亲属，他们一生都在复杂的地下隧道系统中度过，说明磁感应在眼睛里。这种（磁性）方向感在迁徙哺乳动物中还没有被检查过，也不可能识别出能够为所需的感觉受体提供形态学基础的特定器官或组织。新研究首次为自由放养、迁徙哺乳动物的定向定位提供了可靠的数据。蝙蝠角膜中的感觉到底是什么样子的，它是如何工作的，以及它是否是长期以来人们所追求的磁感，这些都必须在未来的科学研究中得到证实

原文检索：Oliver Lindecke, Richard A. Holland, Gunārs Pētersons, Christian C. Voigt. Corneal sensitivity is required for orientation in free-flying migratory bats. Communications Biology, 2021; 4 (1) DOI: 10.1038/s42003-021-02053-w