身體的指南針身體的指南針－鳥類遷徒、海龜洄游、辨認方－鳥類遷徒、海龜洄游、辨認方位的本能位的本能組員：組員：4A012017李文祥4A012026李宗勳4A012052鐘文旺4A012084林彥甫4A012120楊泓璟 前言前言●證據顯示，從螞蟻到鯨魚，有數十種生物能偵測地球磁場，並用來定位或導航●今研究人員可能已經找到負責磁感的器官，最終的目標是了解背後的物理基礎●有些動物可能是利用微小的磁粒子偵測磁場，有些動物則可能利用眼睛裡特定色素的量子反應●我們報告中介紹了鳥類的遷徒、隱色素(化學磁感系統)、海龜、蜜蜂、龍蝦、日本白縵、虹鱒 鳥類遷徒鳥類遷徒鳥類的遷徙不僅僅是一種被動的逃避行為，而是一種主動的，看上去像是一種有計劃的周密的旅行它們有準確的時間路線和明白無誤的目的地小小的鳥類，為什麼能夠做到這一點，也是生物學界一個懸而未解的謎題在有些鳥的腿上綁上一塊小小的磁石，結果候鳥便迷失方向但是，並非所有的鳥都如此，有的候鳥腿上綁了磁鐵也能辨認方位也就是說，對於候鳥辨別方位的種種假說，幾乎都有例外 鳥鳥類遷徒類遷徒40年來的研究，沒有任何一種磁場控制可以阻止信鴿返家但透過手術方式切除信鴿鼻子的神經來破壞嗅覺，牠門就會迷路！(依靠嗅覺系統)知更鳥-環繞鳥籠的電磁線圈能誘騙他們逃往錯誤的方向。
依靠磁感系統)知更鳥的羅盤磁感無法在夜間運作，而需要光線中波長較短的藍光隱色素)牠們會利用所有派得上用場的工具如果某種工具失效，就用另一種較可能的工具結論： 候鳥用以判別方向的生物系統可能是相當複雜的要把這個問題完全弄清楚，還需要繼續努力 隱色素隱色素 隱色素是在視網膜裡的蛋白質，它會在眼睛的某些細胞產生一種化學反應，會依據地球磁場方向而改變反應速率，來偵測出哪邊是北方 隱色素隱色素(磁感系統磁感系統) 兩個電子可能會處於在同向或反向的自旋狀態，根據地磁和鳥類眼睛的相對位置，電子可能長時間處於某狀態 研究顯示研究顯示在視網膜中，隱色素有好幾種不同形式，能幫助動物調整日夜週期隱色素具有磁感的特性，特定的細胞可能會利用自由基對型成，來偵測地磁方向當隱色素吸收光譜中的一個藍光光子， 光子的能量會撞開隱色素的一個電子 海龜洄游海龜洄游地殼中的磁性礦物會在各地產生不規則的磁場方向和強度特別是有些動物（例如海龜）心裡似乎有這些不規則磁場的地圖，可幫助牠們知道北極在哪裡，也指出牠們和目的地之間的相對位置 北卡羅來納大學羅曼(Kenneth Lohmann)的研究團隊,在剛孵化不久的幼龜背甲上裝銅塊(控制組,不會干擾磁場)或磁塊(實驗組,會干擾磁場),然後在海邊釋放。
結果發現,控制組的幼龜會正常向海洋移動；實驗組的幼龜則不會,反倒是向陸地方向移動這個很簡單的實驗,證明了赤蠵龜具有感應地球磁場的能力 羅曼的研究團隊接著在弗羅里達東海岸中部,捕捉了數頭背長為29~47公分的綠蠵龜,將她們置放在可經由線圈通電改變磁場方向的觀察池內當磁場給予的方向是距離捕捉地點東北方337公里的地磁角度時,綠蠵龜會向西南方向移動,好似要回到原來被捕捉的地點而當磁場是模擬距被捕地東南方337公里的地磁角度時,受測試的綠蠵龜則會向西北方向移動,展現要回原被補地點的定向行為研究者接著在印度洋迴游的成年綠蠵龜的頭上加裝磁鐵塊,發現他們會失去定向行為 這些研究顯示,赤蠵龜和綠蠵龜的幼龜和成龜,都具有感受地球磁場變化的能力,用來做長距離游動石定位的依據 磁感昆蟲－蜜蜂磁感昆蟲－蜜蜂 蜜蜂的ＧＰＳ蜜蜂的ＧＰＳ•蜜蜂出外採蜜距離最遠可達１２公里，因此蜜蜂有著很發達的ＧＰＳ功能 蜜蜂可利用太陽的方位判斷巢的方向蜜蜂同時也利用視網膜上的影像流動來推算出飛行的距離 磁鐵礦磁感系統磁鐵礦磁感系統磁鐵礦磁感系統是藉由生物體內極微小的磁鐵結晶，來感受磁場的改變 在一系列研究下，終於在蜜蜂的腹部與腸道發現含有磁鐵顆粒的細胞。
•經過實驗，更發現蜜蜂有著對磁場的感應能力，且敏感度高達 ２６ｎＴ地球表面磁場為２萬４千～６萬６千ｎＴ） •北卡羅來納大學研究海龜磁場定位的羅曼,提出龍蝦也有可能以磁場定位的假說 •試驗地點是在距離原捕獲的礁石正南方約75公尺、6~7公尺深的水域,結果發現:龍蝦會向正北方移動,也就是說龍蝦有返回捕捉地點移動的定位表現龍蝦龍蝦 日本白縵日本白縵•由於目前還無法人工繁殖日本白縵因而縵苗來自何處,一直是學界最想解開的謎題 •近一步推論:成縵的磁場感覺,應該是來自幼苗時對磁場記憶的反相感應,因為對縵苗的研究,也發現到在縵苗階段日本縵就已能感受磁場的變化 虹鱒虹鱒•虹鱒在行為表現上能感應磁場變化 •但是遺憾的是,有關虹鱒可能以地球磁場變化為定位的研究僅止於實驗室內的探討,缺乏野外以標誌放流方式進行大規模追蹤 結論結論•從事陸生動物對磁場感應的研究這早已注意到,鳥及兩生類雖然可以感應磁場,但是對於磁場方向的改變,顯然不靈敏當光進入鳥眼球視網膜上時,會對視網膜中的「隱色素」造成化學反應•隱色素後續反應與動物當時所處的磁場的相對位置有關,換句話說,過去認為動物體內磁石可以感受磁場變化的看法,應該改為外來的光刺激造成隱色素成份比例的變動,而使磁石記憶磁場的變化。
•這個新的假說在果蠅及大樺斑蝶的長距離遷移得到證明但是對於這個新看法,許多研究者仍保持懷疑態度,有待進一步研究來釐清。