隐花色素中磁场效应的机制

从哺乳动物、鱼类、昆虫、爬行动物到候鸟等形形色色的生物，拥有一种引人入胜的“第六感”，使它们能够利用地球固有磁场区分南北。然而，尽管经过数十年的研究，这种磁感的物理基础仍然难以捉摸。一种可能的机制由发生在视网膜（眼睛的光敏感部分）中的磁敏自由基对反应提供。光受体隐花色素被认为赋予鸟类磁感受能力，因为该蛋白已被证明具有动物磁受体正常运作所需的生物物理特性。在此，我们提出了隐花色素中一个具体的光驱动反应循环，该循环使磁场能够影响光受体的信号状态。该反应循环将瞬态吸收和电子自旋共振观测与鸟类磁感受的已知事实联系起来。我们的分析确立了隐花色素作为鸟类地磁罗盘的可行性，揭示了最佳检测地磁场方向所需的结构和动态设计特征，并提出了进一步的理论和实验研究。