候鸟和其他物种能够通过感应地磁场来导航。最近的实验表明,导航的基本过程发生在鸟类的眼睛中,并使用了涉及分子离子与未配对电子自旋(自由基对)的化学反应。感应是通过非成对电子自旋的地磁依赖动力学实现的。在这里,我们利用对欧洲知更鸟进行的两项行为实验的结果,论证了自由基对的平均寿命约为微秒,因此与对隐花色素(一种被认为是自由基对形成的色素)这一参数的实验估计相一致。我们还发现了一个合理的参数范围,其中鸟类罗盘的灵敏度因环境噪声而增强,这表明导航不需要较长的相干时间,甚至可能会破坏它。
内政部:https://doi.org/10.10103/PhysRevLett.109.110502