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在地球形成之初，還是個溫度極高的熔巖球體，各種元素充斥著整個球體，隨著時間的推移，球體逐漸“冷靜”下來，鐵、鎳等較重的元素慢慢下沉到達地球中心，形成了今天的地核。

由于地核溫度極高，這里的金屬全部成為了液態(tài)，當這些液態(tài)金屬移動時，它們體內(nèi)的正負電荷運轉(zhuǎn)速度會有差異，從而產(chǎn)生電流，進而產(chǎn)生地球磁場。

正是有了地球磁場，我們才能免受太陽風“愛的吹拂”，同時地球磁場還影響著地球上各種生物，其中最重要的就是磁場提供的導航信息。

早在戰(zhàn)國時期，我國就出現(xiàn)了司南這種利用地球磁場進行導航的儀器。

而對于其他生物特別是具有遷徙性的鳥類，科學家也早已發(fā)現(xiàn)它們同樣是利用磁場來作為遷徙的導航。

但是新的問題也隨之產(chǎn)生了：這些鳥類是如何感應到地球磁場來保持正確的飛行方向的呢？

要知道，地球表面的磁場強度約為0.1~1毫高斯左右，是非常微弱的。

隨著研究的不斷深入，鳥類的秘密被科學家“扒的干干凈凈”，其中關于鳥類感應磁場的重要角色也被找到，它就是隱色素，也被稱為Cry蛋白，這是一類對藍光敏感的黃素蛋白。

圖為Cry1蛋白

1880年，達爾文就記錄了藍光對于植物生長高度有抑制作用，但是在之后的一百年中，科學家都沒有找到植物感受藍光的物質(zhì)。

直到1980年，研究人員才發(fā)現(xiàn)擬南芥植物中的HY4基因是植物感受藍光所必需的基因。

1993年，通過對該基因進行測序，才發(fā)現(xiàn)這段基因中隱藏的藍光受體，正是Cry蛋白。

而在植物中發(fā)現(xiàn)后不久，科學家驚訝地發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)同樣存在著編碼Cry蛋白的基因；之后，在果蠅和小鼠實驗中，也在這些動物中相繼發(fā)現(xiàn)了隱色素基因。

這時人們才意識到，Cry蛋白是廣泛存在于真核生物體內(nèi)的一種光受體蛋白。鳥類當然也不例外。

在動物體內(nèi)，Cry蛋白主要集中在神經(jīng)組織中，特別是與感光相關的組織中，比如視網(wǎng)膜就是Cry蛋白最活躍的組織之一，顯然，動物體內(nèi)受光調(diào)控的生理活動都有Cry蛋白的參與。

而鳥類的遷徙與導航，其實在很早之前就發(fā)現(xiàn)它們也受到了光的影響。

因為鳥類在白天飛行時具有很強的方向感，在夜晚卻很容易迷失方向，那么單純的依靠地磁感知理論就不能很好的解釋這種現(xiàn)象，因此有人提出來：Cry蛋白實際上也參與了鳥類對地球磁場的感應。

當鳥類的眼睛被光照射后，Cry蛋白會形成一對具有自旋的自由基，而根據(jù)量子物理學中的“泡利不相容”原理，在同一軌道上的電子，它們的自旋方向總是相反的。

如果這種狀態(tài)受到外界的因素影響，那么其中一個電子就會被激發(fā)而“脫離”。

但是在Cry蛋白中，兩個成對的電子在被激發(fā)之后還能保持很長一段時間的“絞纏”狀態(tài)，也就是說，無論雙方離得有多遠，一方的行為會影響另一方，這也是愛因斯坦所說的“鬼魅般的超距作用”。

這樣一來，地球磁場就開始了它的“表演”。

當這對電子受到地球磁場的作用后，會改變它們的自旋狀態(tài)，但由于Cry蛋白可以保持長時間的“絞纏”狀態(tài)，所以電子不會逃離，而是會重新回到基態(tài)軌道，然后繼續(xù)受到地球磁場的激發(fā)而改變自旋狀態(tài)....

這種不斷循環(huán)的相互作用讓鳥類能夠持續(xù)的感受到地球磁場。

另外，在視網(wǎng)膜中不同位置上的CRY蛋白，所感受到的磁場也是不一樣的，這就會造成視網(wǎng)膜不同區(qū)域的Cry蛋白活性產(chǎn)生差異，從而影響到對光的感知。

不過這并非是壞事，因為這種感光差異可以讓鳥類知道自身現(xiàn)在的朝向，所以從鳥兒的視角來看，它們的視野中不光包括了所看到的景象，還有明暗的差異來幫助它們辨明方向。

毫不夸張的說，鳥類可謂是真正的自帶導航出行。這對于路癡來說，真真真是羨慕了。

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