Gołębie pocztowe są niezwykle zdolnymi navigatorami i ich umiejętność powrotu do domu z dalekich dystansów pozostaje nieco tajemnicza, ale naukowcy zgromadzili wiele dowodów na to, że wykorzystują one różnorodne zmysły do nawigacji. Zaliczamy do nich –

  1. Zmysł wzroku – Gołębie mają wyjątkowo szerokie pole widzenia i mogą nawet widzieć w podczerwieni oraz ultrafiolecie. Wykorzystują krajobrazy, słońce i gwiazdy jako punkty orientacyjne.
  2. Węch – Gołębie potrafią wykorzystywać zapachy do nawigacji. Eksperymenty pokazały, że ptaki, którym zakłóciło się zmysł węchu, mieli problemy z powrotem do domu, co wskazuje, że zapach jest ważnym narzędziem w ich nawigacyjnym zestawie.
  3. Słuch – Gołębie są w stanie słyszeć niskie częstotliwości dźwięków i mogą wykorzystywać to do wykrywania odległych burz lub wybrzeży.
  4. Zmysł orientacji (poczucie czasu i przestrzeni) – Gołębie mogą używać słońca jako zegara, pozwalającego im na szacowanie czasu i kierunku. Ich wewnętrzne zegary biologiczne pomagają im utrzymać kierunek szczególnie podczas słonecznych dni.
  5. Czucie – Istnieją przypuszczenia, że gołębie mogą wyczuwać zmiany ciśnienia atmosferycznego, co pozwala im na reagowanie na warunki pogodowe oraz wybór najbardziej optymalnej drogi.

Zdolność do wykorzystania i łączenia wszystkich tych zmysłów czyni gołębie pocztowe wyjątkowymi w świecie ptaków. Ich mechanizmy nawigacyjne są nadal przedmiotem badań, ale klaruje się obraz wielosensorycznej, szeroko rozwiniętej zdolności do nawigowania w skomplikowanym i dynamicznie zmieniającym się środowisku. Mechanizm, za pomocą którego gołębie pocztowe wyczuwają pole magnetyczne Ziemi, był przedmiotem intensywnych badań i debat, ale istnieje kilka teorii sugerujących, jak te ptaki mogą „widzieć” pole magnetyczne z pomocą specjalnych komórek w ich mózgu.

Według jednej z hipotez, gołębie dysponują specjalnymi komórkami zlokalizowanymi w okolicy oczu lub dzioba, które mogą zawierać magnetyczne kryształy minerału – magnetytu. W teorii te komórki są wrażliwe na zmiany w polu magnetycznym i mogą przekazywać tę informację do mózgu. Naukowcy uważają, że jest to możliwe dzięki białkom z rodziny kryptochromów, które są wrażliwe na światło i mogą brać udział w procesie magnetycznej orientacji u ptaków. Badania przeprowadzone na gołębiach sugerują, że w ich oczy są wbudowane fotoreceptory, które zawierają wspomniane białka kryptochromy, mogące reagować na światło i pośredniczyć w odczuwaniu pola magnetycznego. Przykładowo, przy świetle niebieskim, kryptochromy mogłyby zmieniać swój stan chemiczny w odpowiedzi na pole magnetyczne, tworząc obraz tego pola „nakładający się” na zwykły obraz widziany przez gołębie.

Kolejne badania wskazują na to, że gołębie posiadają w mózgu regiony specjalizujące się w przetwarzaniu informacji magnetycznych. Regiony te mogą umożliwiać ptakom postrzeganie pola magnetycznego jako jakiejś formy wizualnych wzorców lub cieni, które zmieniają się wraz ze zmianami w otaczającym je polu magnetycznym. Mimo licznych badań, dokładny mechanizm tym się kierujący wciąż nie jest zrozumiały i pozostaje przedmiotem dalszych badań naukowych. Odkrycie specyficznych neuronów lub komórek magnetycznych, które odpowiadają za magnetocepcję, wymaga jeszcze dokładnieszych badań i eksperymentów oraz nowych technologii obrazowania mózgu.