ボン大学、ボン大学病院、マックス・プランク動物行動研究所の科学者が率いる国際研究チームは、ハトの肝臓に超磁性マクロファージがあることを特定した。コルンバ リヴィア ドメスティカ）これは太陽が見えないときのナビゲーションに不可欠であると考えられ、動物の磁気受信のまったく新しいメカニズムを示唆しています。
リソフスキー 他。物理的、形態学的、機能的、およびゲノムアッセイを使用して、イオンダンパーの肝臓内の超磁性マクロファージの存在を検出しました（コルンバ リヴィア ドメスティカ）。画像クレジット: Spainguitar101 / CC BY-SA 4.0。
位置を決定し、目的地に向かうコースを維持する能力は、多くの動物の生存にとって重要です。
野外調査では、多くの種が、特に視覚的な手がかりが利用できない、または信頼できない場合に、方向を知るために地球の磁場に依存していることが示されています。
鳥は、この能力を研究するための中心的なモデルとして機能してきました。たとえば、渡り鳥の鳴禽類は、夜間や曇り空の下で移動する場合でも、磁気的に調整された飛行方向を数百キロメートル維持することができます。
デュアイオンは、視覚的なランドマークや環境の匂いを組み込んで位置を特定すると考えられており、磁気情報にも依存している可能性があります。
選択したルートを維持するために、鳥は太陽コンパスまたは磁気コンパスを使用しますが、これらは独立して動作する場合があります。
明確に定義された受容器官を持つ他の脊椎動物の感覚系とは異なり、磁気受信のメカニズムは依然としてとらえどころがなく、数十年にわたる集中的な研究にもかかわらず広く議論されています。
ボン大学病院のクリスチャン・コルテス教授は、「免疫細胞が磁場のセンサーとして機能するとはまったく予想していなかった」と語った。
「私たちの結果は、これまで知られていなかった動物の磁気知覚のメカニズムを明らかにしました。」
新しい研究で、コルテス教授と彼の同僚は、地球の地磁気に反応するのに十分な強さの磁性を持つ鉄イオンの肝臓にある特殊な免疫細胞、マクロファージの集団を特定した。
これらの細胞を実験的に除去すると、曇り空の下に放たれたハトは家に帰る能力を完全に失った。
マクロファージが枯渇したが、晴れた日に放たれた鳥は問題なく回復した。このことは、特に太陽などの視覚的な手がかりが利用できないときに、肝臓に基づくシステムが作動することを示唆している。
マックス・プランク動物行動研究所所長のマーティン・ウィケルスキー教授は、「鳥のナビゲーションにおいて『直感』のように見えることには、実際には物理的な根拠があるかもしれない」と述べた。
問題の細胞は超常磁性、つまり低温では小さな磁石のように動作します。
研究者らは、細胞が通常の生物学的機能、つまり老化した赤血球を破壊し、ヘモグロビンから放出される鉄を蓄積し、フェリチンとして蓄えることによってこの特性を獲得すると考えている。
同じタイプの超磁性マクロファージがマウスとヒトの脾臓で以前に発見されているが、方向の感知におけるそれらの役割の可能性についてはこれまで研究されていなかった。
ハトを使った実験では、34羽の鳥が西から東へ19キロのルートを飛ぶように訓練された。
次に科学者らは鳥を2つのグループに分け、一方のグループには肝臓のマクロファージを枯渇させる治療を施した後、すべての鳥を曇った条件下で放した。
各対照鳥は 70 分以内に家に到着しました。その日はマクロファージが枯渇したハトが一羽も戻ってこず、一見ランダムな方向に漂っていた。
同じ衰弱した鳥を晴れた空の下で再度テストしたところ、彼らは正常に生きました。
ボン大学とボン大学病院の研究者であるカリビア・リソフスキー博士は、「肝臓と脾臓は赤血球を分解し、体内に大量の鉄分を貯蔵するため、磁性を持っているというヒントが得られた」と述べた。
デュイスブルク・エッセン大学の研究者ウルフ・ヴィートヴァルト博士は、「鉄は酸化物ナノ粒子として結晶化し、細胞が超常磁性になり、磁場に応答するようになる」と付け加えた。
「私たちは、肝臓組織において最も強い磁気反応を発見しました。」
著者らは、神経線維のすぐ近くに位置する肝臓のマクロファージが、末梢臓器と中枢処理を結び付けることがすでに知られている通信経路である迷走神経を介して脳に地磁気信号を伝達していると示唆している。
彼らは、このシステムが場を認識する単一の細胞ではなく、並行して動作する多くのマクロファージからの集合的なシグナルに依存していることを示唆しています。
この発見が再現されれば、イオンをはるかに超えて磁気受信の理解を再構築する可能性がある。
「これらの発見は、地球の磁場がどのように体内で感知され、運動を誘導するために脳に伝達されるのかについての最初の具体的な証拠を提供するものである」とリソフスキー博士は述べた。
「この研究では、鉄代謝や免疫系と神経の伝達方法など、既知の生物学的プロセスがまとめられ、動物がどのように移動するかという基本的な疑問に対する明確な答えが得られます。」
「動物のナビゲーションは、自然界で最も魅力的な現象の 1 つです」とウィケルスキー博士は言いました。
「免疫細胞が鳥の方向感知の一部であるとしたら、私たちの航行の理解方法が根本的に変わるでしょう。」
この研究は、2026 年 5 月 28 日にジャーナルに掲載されました。 科学。
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カリビア・リソフスキー 他。 2026年。伝書鳩の航行は曇りの条件下では超磁性マクロファージに依存する。 科学 392 (6801): 985-991;土井: 10.1126/science.ady2486
