鸽子的导航能力十分出众,其依靠地磁进行导航的生物机制近年来引起人们的广泛关注,但研究进展较为缓慢。本文针对鸽子在不同条件下的磁导航或磁感应行为,开展了行为学、分子生物学和细胞电化学方面的研究,获得了一些鸽子地磁导航生物学机制的新发现,探索了鸽子地磁导航研究的新途径。在鸽子地磁导航行为学研究方面,本课题成功设计制作了一种电子背包。这种电子背包除了能够采集鸽子在飞行过程中的地理坐标、高度、速度、航向等传统行为学研究信息外,还能实时采集飞行过程中的磁场信息。依据以往研究中发现鸽子的归巢对天气条件和运输条件的需求,设计了对照试验,验证了天气条件对鸽子归巢行为的影响,同时深入分析了鸽子在飞行过程中对磁场强度信息的利用情况,得出了鸽子对磁场强度信息的利用是具有个体差异的结论。在鸽子地磁导航分子生物学研究方面,基于赛鸽与普通食用鸽导航能力的差别,以及红光条件对鸽子磁感应能力的影响,通过转录组技术研究了三种鸽子样本视网膜转录水平的区别。与经典的视网膜磁受体模型不同,并没有发现推定的视网膜磁受体隐花色素转录水平变化,深入分析后转录组数据后发现红光饲养很有可能会影响鸽子的视力而非磁感应能力,这与以往的室内行为学实验的研究结果是有差异的。在鸽子地磁导航细胞生物学方面,以视网膜组织为对象,研究其在人工磁场刺激条件下的电化学响应。针对视网膜细胞体外培养时不具贴壁性,难以进行各种电化学和动作电位测试的问题,利用一种纳米金-纤维素纳米复合体和大鼠神经胶质瘤细胞构建了一种生物传感器,能够有效黏附鸽子视网膜细胞并检出人工磁场刺激下的电化学阻抗谱差异,为今后通过细胞电化学方法研究视网膜的磁响应机制奠定了基础。