在地球形成之初，還是個溫度極高的熔岩球體，各種元素充斥著整個球體，隨著時間的推移，球體逐漸“冷靜”下來，鐵、鎳等較重的元素慢慢下沉到達地球中心，形成了今天的地核。
由於地核溫度極高，這裡的金屬全部成為了液態，當這些液態金屬移動時，它們體內的正負電荷運轉速度會有差異，從而產生電流，進而產生地球磁場。
正是有了地球磁場，我們才能免受太陽風“愛的吹拂”，同時地球磁場還影響著地球上各種生物，其中最重要的就是磁場提供的導航信息。
早在戰國時期，我國就出現了司南這種利用地球磁場進行導航的儀器。
而對於其他生物特別是具有遷徙性的鳥類，科學家也早已發現它們同樣是利用磁場來作為遷徙的導航。
但是新的問題也隨之產生了：這些鳥類是如何感應到地球磁場來保持正確的飛行方向的呢？
要知道，地球表面的磁場強度約為0.1~1毫高斯左右，是非常微弱的。
隨著研究的不斷深入，鳥類的秘密被科學家“扒的乾乾淨淨”，其中關於鳥類感應磁場的重要角色也被找到，它就是隱色素，也被稱為Cry蛋白，這是一類對藍光敏感的黃素蛋白。
圖為Cry1蛋白
隱色素的發現
1880年，達爾文就記錄了藍光對於植物生長高度有抑制作用，但是在之後的一百年中，科學家都沒有找到植物感受藍光的物質。
直到1980年，研究人員才發現擬南芥植物中的HY4基因是植物感受藍光所必需的基因。
1993年，通過對該基因進行測序，才發現這段基因中隱藏的藍光受體，正是Cry蛋白。
而在植物中發現後不久，科學家驚訝地發現人體內同樣存在著編碼Cry蛋白的基因；之後，在果蠅和小鼠實驗中，也在這些動物中相繼發現了隱色素基因。
這時人們才意識到，Cry蛋白是廣泛存在於真核生物體內的一種光受體蛋白。鳥類當然也不例外。
在動物體內，Cry蛋白主要集中在神經組織中，特別是與感光相關的組織中，比如視網膜就是Cry蛋白最活躍的組織之一，顯然，動物體內受光調控的生理活動都有Cry蛋白的參與。
而鳥類的遷徙與導航，其實在很早之前就發現它們也受到了光的影響。
因為鳥類在白天飛行時具有很強的方向感，在夜晚卻很容易迷失方向，那麼單純的依靠地磁感知理論就不能很好的解釋這種現象，因此有人提出來：Cry蛋白實際上也參與了鳥類對地球磁場的感應。
量子力學出現在鳥的“眼中”
當鳥類的眼睛被光照射後，Cry蛋白會形成一對具有自旋的自由基，而根據量子物理學中的“泡利不相容”原理，在同一軌道上的電子，它們的自旋方向總是相反的。
如果這種狀態受到外界的因素影響，那麼其中一個電子就會被激發而“脫離”。
但是在Cry蛋白中，兩個成對的電子在被激發之後還能保持很長一段時間的“絞纏”狀態，也就是說，無論雙方離得有多遠，一方的行為會影響另一方，這也是愛因斯坦所說的“鬼魅般的超距作用”。
這樣一來，地球磁場就開始了它的“表演”。
當這對電子受到地球磁場的作用後，會改變它們的自旋狀態，但由於Cry蛋白可以保持長時間的“絞纏”狀態，所以電子不會逃離，而是會重新回到基態軌道，然後繼續受到地球磁場的激發而改變自旋狀態....
這種不斷循環的相互作用讓鳥類能夠持續的感受到地球磁場。
另外，在視網膜中不同位置上的CRY蛋白，所感受到的磁場也是不一樣的，這就會造成視網膜不同區域的Cry蛋白活性產生差異，從而影響到對光的感知。
不過這並非是壞事，因為這種感光差異可以讓鳥類知道自身現在的朝向，所以從鳥兒的視角來看，它們的視野中不光包括了所看到的景象，還有明暗的差異來幫助它們辨明方向。
毫不誇張的說，鳥類可謂是真正的自帶導航出行。這對於路痴來說，真真真是羨慕了。
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