通过耦合磁铁矿基机制与自由基对基机制实现的鸟类磁感受模型

许多动物物种已被证实利用地磁场进行导航，但磁感受的生物物理机制仍然是个谜。本文提出了一种特殊的生物物理模型，该模型由基于磁铁矿和基于自由基对的机制组成，用于鸟类磁感受。磁性粒子周围合成磁场的幅度对应于地磁场方向，并影响自由基对反应中单重态/三重态产物的产率。因此，在所提出的模型中，单重态/三重态产物产率与用于定向检测的地磁场信息相关。分析了两种不同磁性材料在不同地磁场方向下的合成磁场。结果表明，生物体内的铁磁性粒子比超顺磁性粒子能引起单重态产物更显著的变化，并且当磁性粒子为铁磁性材料时，单重态产物随地磁场夹角变化的周期约为180°，与鸟类磁罗盘的实验结果一致。此外，接收平面内单重态产物的计算结果表明，所提出的模型可以解释具有倾斜罗盘的鸟类磁感受机制。