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感应行为,开展了分子生物学、细胞电化学和细胞电生理方面的研究,明确了鸽子视网膜在不同条件下如何参与光磁响应,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。首先,开展了在蓝光照射下鸽子视网膜内隐花色素蛋白表达差异研究,采用定量反转录聚合酶链式反应验证,进一步揭示了鸽子地磁导航的生物学机制;其次,基于纳米金—纤维素纳米复合体,构建了一种仿鸽子视网膜的光磁传感体系,在细胞水平上检测了鸽子视网膜对地磁信号的电化学响应;最后,利用SSR单感应器记录仪在不同波长的光下以及外加磁场下,进一步从更小的尺度上研究了鸽子视网膜组织的光磁响应情况。根据转录组数据发现,在接受蓝光和白光照射的鸽子视网膜中,蓝光确实会影响视网膜转录水平的差异,其中主要的差异分布在光转导通路以及周期节律通路。通过定量反转录-聚合酶链式反应确定了Cry1在视网膜中具有显著性差异,与文献报道具有一致性,可以进一步的确定Cry1是具有“光磁受体”的潜能;构建的鸽子视网膜仿生传感体系在接受外界磁场刺激后,整个传感体系的阻抗发生了变化,说明视网膜在接受磁场刺激后可以对磁场做出响应,从而使得传感体系的阻抗产生变化。在红光刺激下传感体系的阻抗减小,而蓝光刺激下整个传感体系的阻抗增加,说明视网膜可以响应不同色光的刺激,从而使传感体系的阻抗产生变化;利用SSR单感应器记录仪,采用电生理的方法在更小的尺度上研究发现:视网膜对红蓝光的响应可以被探测到,但是不具有显著性差异,然而可以检测到鸽子视网膜对磁场的显著响应。