迷わず帰るハトの磁気センサー、肝臓の免疫細胞かもしれない

編集・パクト

ボン大学、デュースブルク=エッセン大学、マックス・プランク動物行動研究所の共同チームが、長年の謎だった「鳥はどこで地球の磁場を感じているのか」に、新しい候補を示した。

候補に挙がったのは、肝臓にある鉄を抱えた免疫細胞だった。論文は2026年5月、米科学誌Scienceに掲載された。

ただし、これは「磁覚器官は肝臓で決まり」と証明したものではない。

「肝臓の免疫細胞が磁気の感知に関わっているかもしれない」という手がかりが示された段階で、外部の専門家からは懐疑的な声も出ている。

肝臓と脾臓などの磁気を調べた

研究チームがまず取り組んだのは、ハトの体のどこに磁気を感じる場所があるかを探す作業だ。以前から磁覚との関係が指摘されてきた目とくちばし、そして脳が調べられた。

これに、赤血球を大量に分解することが知られている肝臓と脾臓を加えて調べた。

使った方法の一つが振動試料磁力計で、組織の磁気反応を測る。ただし、この測定に使われた磁場は地球の磁場よりはるかに強い(Scientific Americanによる)。

もう一つが磁気細胞分離という技術で、磁気を帯びた細胞を選り分けて調べる。

第一著者で免疫学を担当したクリビア・リソウスキ博士は「肝臓と脾臓には磁気的な性質があるという手がかりがありました。赤血球を分解して鉄を体内に大量にためているからです」と振り返る。

20km前後先からの帰巣実験で検証した

組織の性質を測っただけでは、ナビへの関与は証明できない。

実験は、マックス・プランク動物行動研究所(コンスタンツ)の巣箱に、20km前後離れた地点から戻る訓練を受けた伝書バト34羽で行われた。

距離はプレスリリースで「20km以上」、報道で「約12マイル」と書かれている。ハトにはGPS装置がつけられた(羽数とGPSはSmithsonian Magazineによる)。

カギは「肝臓のマクロファージを減らした個体」と「通常の個体」を比べることだ。約半数のハトに、肝臓のマクロファージの大半を壊す薬を注射し、雲に覆われた日に一羽ずつ放した。

ランドマークなど他の手がかりをできるだけ減らすため、特に霧の濃い天気が選ばれたという。

肝臓の磁気反応が最も強かった

磁力計で調べた組織のうち、肝臓の鉄の濃度がいちばん高く、磁気反応もいちばん強かった。

デュースブルク=エッセン大学のウルフ・ヴィードヴァルト教授は「鉄は酸化物のナノ粒子として結晶化していて、それが細胞を超常磁性にして、磁場に反応するようにしています。肝臓の組織で、断然いちばん強い磁気反応が見つかりました」と説明する。

超常磁性は、特定のナノ粒子で起こる磁性の一種で、磁場がかかるとその粒子が磁化される。

続く解析で、この磁気的な性質を担っていたのは肝臓のマクロファージだと分かった。

曇りの日に方向を失った伝書バト

行動実験の結果は、天気で分かれた。晴れた日には、マクロファージを減らしたハトも問題なく巣に戻れた。

プレスリリースは、このとき太陽を手がかりにしたとみている。論文の抄録も、晴れた日は太陽が主な手がかりだったと考えている。

ところが雲に覆われた日は様子が一変した。

通常のハトは70分以内に巣に戻ったが、マクロファージを減らしたハトは巣に戻らず、帰ってきたのは別の日に太陽が出てからだった(Smithsonian Magazineによる)。

リソウスキ博士は「完全に迷っていました。いや、すごかったんです。あらゆる方向へ飛んでいました」と話す。

プレスリリースは、この結果を、鳥が太陽の手がかりに加えて磁気の情報も使っている可能性を示すものと説明している。

さらに電子顕微鏡で肝臓を調べると、鉄を抱えたマクロファージは神経線維のすぐ近くにあった。磁気の情報が神経を通って脳に届く経路になりうる配置だ。

ただし、確かめられたのは位置関係までで、実際に信号が脳へ伝わって行動を決めている、という経路そのものが示されたわけではない。

リソウスキ博士も、磁場の変化にマクロファージがどう反応し、その情報をどう脳に伝えるのかについては「理論はありますが、今のところ推測にすぎません」と話す。

この発見の位置づけ

長年の磁覚論争に新たな手がかり

ハトや渡り鳥が、いくつかある手がかりの一つとして地球の磁場を使っていることは、以前から知られている。

しかし、磁場を感じる器官の正体は、生物学でも指折りの難問として長らく残されてきた。

これまで、目のなかの光に敏感な分子と、くちばしの磁性粒子という2つの説が出されてきたが、どちらも強い実験的な裏づけは得られていない。

前者の候補はクリプトクロムというタンパク質だ。

後者については、くちばしで見つかった鉄を含む細胞が、2012年のNature誌の研究で、磁気センサーではなくマクロファージだったと示された経緯がある(Scientific Americanによる)。

今回の説も、同じマクロファージの鉄に注目している。

ただしScientific Americanによると、過去の研究は、マクロファージの鉄は地球の弱い磁場にはほとんど反応しないタイプだと結論していた。

実際、ほかの研究者からは疑問の声も上がっている。論文に関わっていないカリフォルニア工科大学の地球生物学者ジョー・カーシュヴィンク氏は「納得していません」と述べる。

ハワイ海洋生物学研究所のカール・マイヤー氏も、懐疑的な立場を変えていないという。

神経科学者のパスカル・マルケンパー氏は、薬がハトを興奮させた可能性に触れたうえで、「相関を示す証拠はたくさんありますが、因果関係はありません」と指摘する。

ハトは視覚や嗅覚の手がかりも多く使い、磁気の感覚は「いわば最後の手段」だともいう。

一方、マサチューセッツ大学ボストン校の行動生態学者アルバート・カオ氏は「思いもよらなかったが、説明を聞けば筋が通る」と評価している(Smithsonian Magazineによる)。

共同シニア著者の一人、ボン大学病院分子医学・実験免疫学研究所のクリスティアン・クルツ教授は「免疫細胞が磁場のセンサーのように働くとは、まったく予想していませんでした。私たちの結果は、動物の磁気知覚について、これまで知られていなかった仕組みを示しています」と語っている。

研究は免疫学、物理学、動物行動学の専門家が組んで進められた。

ほかの動物への広がり

プレスリリースは、光に頼らず移動するサメのような動物にも、似た仕組みがある可能性に触れている。

リソウスキ博士は、夜に渡る鳥やコウモリにも当てはまりうると話している(Popular Scienceによる)。

マックス・プランク動物行動研究所のマルティン・ヴィケルスキ所長は、こう述べている。

「免疫細胞が鳥の方向感覚の一部を担っているのなら、ナビゲーションの理解は根本から変わるでしょう」。

ヒトへの飛躍には慎重でありたい。

プレスリリースは、人間を含む多くの動物が、まだ十分に分かっていない形で磁場に反応しているのかもしれないと述べるが、今回の実験はハトだけで行われ、ヒトが磁覚を持つ証拠は示されていない。

とはいえ、すべてが解明されたわけではない。肝臓の細胞が磁場にどう反応し、その情報を脳がどう処理しているのかは、まだ分かっていない。

論文の抄録も、磁覚の正確な仕組みはいまも議論が続いていると述べている。

今後は、ほかの研究チームによる追試などを通じて、肝臓のマクロファージが本当に磁気のセンサーとして働いているのか、脳がその信号をどう読み取るのかを確かめていく段階です。