毒性分子对鸟类迁徙意义重大
美国伊利诺伊大学研究人员在本月发行的《Biophysical》杂志上发表了他们的研究报告:一种能破坏细胞并引起疾病的毒性超氧化物分子在鸟类迁徙过程中能帮助它们“辨别”地球的南北磁场。
这项发现是由一次“失误”引起的,该研究小组中的一名研究人员在不知道该超氧化物毒性的情况下,将它作为一种蛋白质生化实验中良好的反应物,该蛋白质为鸟类眼睛中的隐花色素(cryptochrome)蛋白。
隐花色素是植物和鸟类或其他动物眼中的一种蓝光感受器。伊利诺伊州物理学主要研究人员Klaus Schulten在2000年首次提出该物质在鸟类地磁辨别上具有重要的意义,随后,该推测得到实验证实。在此之前,很多研究人员都认为这是不可能的,因为地磁场作用于该分子的力非常微弱。当鸟类飞行中改变方向时,由于受地磁场的影响,它们眼睛里的隐花色素就会起着“指南针”的作用,使鸟类正确的分辨南方和北方。
研究人员发现,隐花色素在发挥“指南针”作用时需要超氧化物——带负电荷的氧分子——参与其中。据Schulten介绍,生物机体中有很多降低超氧化物浓度的机制阻止其对机体造成损害,但是这里却提出了这种超氧化物的益处,即该分子在较低浓度但又不致太低的浓度下,可以使鸟类的“生物指南针”隐花色素蛋白有效的发挥作用。
在人类的眼中同样也存在隐花色素,但是为什么人类却不能跟鸟类一样具有“看见”地磁场的能力呢?研究人员解释到,这或许与超氧化物的毒性有关,因为人类的机体在长期进化中已经具有自我保护的能力,对人类而言,寿命的延长似乎要比辨认方向的能力重要得多。
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