Як птушкі арыентуюцца падчас пералётаў? Навукоўцы прапануюць адказ

Нямецкія навукоўцы знайшлі нечаканы адказ на адну з найбуйнейшых загадак біялогіі — як менавіта птушкі і іншыя жывёлы адчуваюць магнітнае поле Зямлі, што дазваляе ім беспамылкова арыентавацца падчас пералётаў на тысячы кіламетраў. Яны мяркуюць, што ў якасці ўнутранага компасу выступаюць багатыя на жалеза імунныя клеткі печані.

Многія віды птушак здольныя без памылак пераадольваць тысячы кіламетраў падчас сезонных міграцый або вяртацца дадому пасля працяглых палётаў. Дзесяцігоддзі эксперыментаў паказвалі, што для гэтага яны выкарыстоўваюць не толькі Сонца, зоркі, прыкметы мясцовасці і нават пахі, але і магнітнае поле Зямлі. Аднак механізм такой навігацыі заставаўся адной з найбольш складаных загадак біялогіі.

На працягу дзесяцігоддзяў навукоўцы выказвалі розныя гіпотэзы адносна таго, дзе менавіта знаходзіцца «магнітны компас» птушак. У якасці магчымых кандыдатаў называліся клеткі ў вачах, унутраным вуху і дзюбе. Аднак пераканаўчых доказаў на карысць якой-небудзь з гэтых версій не было.

Макрафагі печані

Як піша Financial Times, група даследчыкаў з Бонскага ўніверсітэта і Інстытута паводзін жывёл імя Макса Планка ў Германіі прапанавала новае тлумачэнне.

У сваім даследаванні яны звярнулі ўвагу на макрафагі — клеткі імуннай сістэмы, якія знаходзяцца ў печані. Іх асноўная функцыя — перапрацоўка старых эрытрацытаў. Пры гэтым у клетках назапашваецца жалеза, што робіць іх асабліва адчувальнымі да змен магнітнага поля.

Спачатку даследчыкі прасканавалі арганізмы галубоў, каб выявіць органы з найбольш выражаным магнітным водгукам, і менавіта печань прадэманстравала найбольш моцны магнітны водгук. Далейшы аналіз паказаў, што галоўную ролю адыгрываюць макрафагі, якія ўтрымліваюць бялок ферытын. Гэты бялок багаты на жалеза і можа паводзіць сябе як своеасаблівы нанамагніт.

Каб праверыць свае высновы, даследчыкі паставілі эксперымент з паштовымі галубамі. Частцы птушак увялі прэпарат кладранат, які часова пазбаўляе печань макрафагаў. Пасля гэтага навукоўцы адсочвалі маршруты палётаў.

Высветлілася, што ў пахмурнае надвор’е галубы пасля такой працэдуры гублялі арыентацыю і хаатычна ляталі. Аднак у ясныя дні яны па-ранейшаму паспяхова знаходзілі дарогу, выкарыстоўваючы Сонца як навігацыйны арыенцір.

Дадатковыя даследаванні з дапамогай электроннай мікраскапіі паказалі, што побач з макрафагамі ў печані праходзяць нервовыя валокны. Гэта можа тлумачыць, якім чынам інфармацыя пра магнітнае поле перадаецца ў мозг.

Аўтары працы лічаць, што атрымалі першыя прамыя доказы існавання механізму, праз які арганізм можа ўспрымаць магнітнае поле Зямлі і выкарыстоўваць гэтую інфармацыю для навігацыі.

Крыптахром у сятчатцы

Разам з тым, як адзначае Financial Times, пытанне пра тое, як птушкі ўспрымаюць магнітнае поле Зямлі, пакуль не атрымала канчатковага адказу. Іншыя даследчыкі працягваюць вывучаць альтэрнатыўныя механізмы магнітнай навігацыі. Так, група навукоўцаў з Оксфардскага ўніверсітэта даследуе гіпотэзу, паводле якой ключавую ролю ў гэтым працэсе могуць адыгрываць квантавыя працэсы ў вачах птушак.

Гэтая версія звязаная з бялком крыптахромам, які знаходзіцца ў сятчатцы вока. Пад уздзеяннем святла ён спрыяе ўтварэнню свабодных радыкалаў — кароткачасовых малекул з неспаранымі электронамі. Іх рэакцыі залежаць ад сілы і напрамку магнітнага поля, а сігналы ад гэтых працэсаў могуць успрымацца нервовымі клеткамі сятчаткі. Паводле гэтай гіпотэзы, птушкі ў пэўным сэнсе могуць «бачыць» магнітнае поле.

Навукоўцы, якія не ўдзельнічалі ў нямецкім даследаванні, адзначаюць, што абедзве гіпотэзы не абавязкова выключаюць адна адну. Магчыма, птушкі выкарыстоўваюць некалькі розных механізмаў адначасова: адзін дапамагае арыентавацца падчас далёкіх пералётаў, а іншы — знаходзіць дакладнае месца прызначэння на апошнім этапе падарожжа.

Каментары да артыкула