“壶囊”决定鸽子定向的地磁感应器

我曾在位于米兰近郊的巴维亚大学耳鼻喉科教研室留学，专攻耳鼻喉科。上午在耳鼻喉科教研室担任助手，期间每周另由约兰多·马约尼教授讲课。

我曾多次获得内耳研究方面的奖牌，作为耳鼻喉科医生的活动也十分充实。从医生岗位退下继续任眩晕平衡学会最高顾问。任广岛大学校长时开始对鱼类耳中铁成份感兴趣，萌发了我对其加以研究的念头，但当时我已离校，就决定在自己家里建立实验室加以研究。

恰好旁边就是鱼店，这十分方便。当时我想研究濑户内海的污染问题。海水被污染，鱼体内必有存留变化，由此我便从耳石（耳石———动物耳胞或是内耳中石灰质结石或砂状小片。耳石接触感觉毛而产生平衡）开始。濑户内海沿岸渔船往来频繁。总之海被陆地包围，就肯定有水被污染的问题。

以前人们曾打捞上来变形的鱼。人们议论纷纷，不知是环境荷尔蒙改变还是有机锡所致。无疑海水中的生物已受到严重影响。我试着调查本不应使用的有机锡用量是否减少。

但结果是未在海鱼耳石中发现锡。在耳石的碳酸钙中发现大量的锶。我心生一念，认为这肯定与比基尼岛氢弹试验有关。

我马上了解氢弹试验前海鱼标本，结果同样是有大量的锶。也就是说的锶存在与氢弹试验无关。老实说结果令我十分失望。

耳中的铁成份

我心灰意冷，曾考虑放弃此项研究。于是我自励发奋继续调查。球形囊及卵形囊的耳石中均未发现异常，但小于1毫米的小壶囊器官中含有铁、锰和锌等磁性成份却引起我的注意。

球形囊感知垂直运动，卵形囊感知水平平衡运动。此感知垂直、水平动作的传感器与三半规管（三半规管是脊椎动物内耳中器官。构成内耳迷路后部分并互成直角的半圆形管。三个可构成良好平衡感。）对应哺乳运动的立体行为相一致。而鱼、鸟有而人类没有的正是壶囊。

人类是水平动作多的生物。因此卵形囊相对发达。鱼及鸟则要求垂直行动灵活。垂直动作难，因此鱼类的球形囊发达。

壶囊中有铁成份说明有磁性体存在。因为下方有12000个感觉细胞。感知磁力的动素就是铁、锰感应地磁而动。回想小时候将铁粉放在垫板上，下面移动磁铁则铁粉随磁铁移动。运动方式是否有相似之处呢？

在调查壶囊进化等过程中了解到壶囊才是感知地磁的雷达。或许候鸟亦出于同理。我立即开始调查鸟类。得知鸽子感知能力是鱼的10倍，候鸟野鸡则有100倍的铁成份。

这发现纯属偶然。我觉得有趣，便去查询过去的论文。选鸽子来调查铁成份的作用，查阅有关文献都写着鸽子似乎可以感知地磁。例如为了证实鸽子不是靠视觉定向，有试验结果说遮住鸽眼放飞，鸽子是飞回来了，却无法进入巢窝而在入口处焦急碰撞。

但未指出鸽子的感知部位。也有人认为重点在靠近头部最近的眼睛。脑也好，眼中视网膜也好，均未超出假定范围。仅有一例是有关耳朵之说，但却没有实际内容。

人脚一着地便能区分出水平和垂直。但鸟要把握空中高度，鱼要了解海的深度。因为鸟及鱼是生活在三维空间中。由此可推测壶囊不是平衡器官而是三维感觉系统。由于与“眩晕”无关，世界各地耳鼻科医生几乎未对此进行过研究。

我长期从事内耳机能研究。内耳有听力系和平衡系。选择平衡系者须从前庭迷路（内耳部分）研究入手，一向对“迷路”敬而远之。因为迷惑而得不到好结果才这么说的。复杂且不易理解而作为棘手的研究材料。人们在评价我的研究内容时说，我将此领域一直作为本能来处理的问题用科学、生理学理论阐明。

磁与归巢的关系

实际上为进行研究我曾考虑饲育归巢能力优秀的鸽子。但听人讲似乎鸽子不会马上认巢。必须从小饲养和练习归巢能力。还听说只它能回到原饲育场所，必须从分巢开始进行训练。

因此我经人介绍认识了在广岛市内饲育400余羽鸽子的牙医三户先生。听到他饲育赛鸽的经验之谈。我以前分不出寺院的广场鸽，如今能结识赛鸽深感幸运。在此仅向给予通力协作的三户先生致意。

人说鸽子归巢出于本能。但仅此仍有许多无法解释之事。比如说是身体哪些部位，是如何在500、1000公里之遥便确定归巢方向的呢？

具体研究从去年开始。据说有人做过在鸽背部绑上磁铁的试验，我却尝试着在鸽耳附近单侧贴上约800高斯（磁束密度，CGS电磁单位）的市售磁性贴。壶囊位于耳孔偏下位置。结果二羽鸽子均未归巢。

经上述试验后我又尝试着分阶段在鸽耳附近贴0.5至5高斯磁性贴，切断壶囊神经的鸽子和未做处置的鸽子分别试飞比较结果。从去年4-5月总计试验3次。报社和电视台采访报道，成了当地的小新闻。

结果表明磁场强度大于0.5高斯的磁铁会严重影响鸽子。接着近一步得到数值，即单侧贴上2高斯以上磁片时鸽子无法归巢。2高斯并非使物体间紧贴的场强。也是人无法察觉的强度，将磁铁植于体内或贴于衣表使之不脱落效果是一致的。还有8羽切断神经。不过15公里短途却6羽未归。剩下2羽在第6天和第10天才疲惫归巢。

总之了解到壶囊与鸽子归巢有关。我随之想了解的是改变磁铁排列的鸽子能否归巢，双侧贴上磁铁又会怎样呢？鸽子耳后下方有12000个感觉细胞，耳石中有铁。

将鸽子放到强磁场中，了解改变壶囊内铁排列会产生什么变化。将未做过手术、曾归巢的鸽子只放在强磁场中便无法归巢则更能证明壶囊对归巢确实有关。此事已拜托三户先生协助，预计今年5月进行。

壶囊是被遗忘的器官。众所周知碳酸钙构成耳石，还有其它微量元素，只是无人着手研究。对这一感觉器官我曾博览群书及论文，无人提及。我早就注意到这部分充满神秘色彩。我想了解这到底是何物，为何会有这种器官呢？我同时还对动物进化与壶囊的关系产生浓厚兴趣。

以前曾用英文写过有关壶囊进化的文章。从龟转移到鸟类时突然间听觉器官发达起来。其间肯定有其它动物存在。听觉发达的同时又有一物种消失。

有趣的是发生地震时鸽友们心情会出现不安。原因是地震导致赛事失常。

地震就是地磁混乱现象。各种动物在地震期变得敏感。因为感觉细胞测出异常电位。引起恐慌极为正常。鲶鱼翻腾、蜡子鲻跃出水面。也有时鱼类鸟类消声匿迹。动物这种不可思议的行为受外部原因影响大。将动物行为想像或置换成人们眩晕时的情形就易于理解了。眩晕就是内耳障碍产生的现象。

无重大外因地磁强度不会改变，但方向改变较重要。鸽子是在瞬间判定磁场方向，瞬间改变方向。归巢不好，飞行方向不对就是因为磁场混乱产生。磁场强的地带当然不易归巢。地震时改变飞行路线就是避免受其影响。

刚才说到哺乳类无壶囊，但鲸鱼及蝙蝠不同，它们发出超声波感知自己位置。

在鸽子感知地磁说之外还有一种说法，说鸽子以太阳高度为依据判定归巢方向。但怎么解释阴天、夜间归巢鸽子的情形呢?我并非想完全否定太阳导航学说，说有自动导航仪更易于理解。

地磁强度大至0.5高斯或给鸽子加上1.5高斯磁铁时，太阳再好鸽子也无法飞回。而且割断鸽子神经后，太阳再好鸽子也无法飞回。因此认为地磁影响鸽子飞翔是合情合理的。

依地磁而改变飞行的鸽子也肯定具备磁感应能力。绝非依本能而动，这才是科学奥秘所在。

后记：多年前我们的老会长对着一笼几步开外打斗正酣的鸽子鼓掌，我不明其意，现在看来他用最原始的方式给鸽子做“听力测试”。我猜测也许听力不佳的鸽子其“壶囊”功能也不太好吧？

END

文|原田康夫

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