12.11.2009
На фото: Зарянка (с сайта Википедии)
Ученые из Германии обнаружили, что зарянка (или малиновка), перелетная птица семейства дроздовых (Erithacus rubecula) ориентируется в магнитном поле планеты с помощью светочувствительных клеток в глазах, которые передают сигнал в зрительный центр мозга. Зарянки - перелётные птицы, и возвращается в северные края одним из первых.
Зоологам давно известно, что у птиц есть внутренний «магнитный» компас, который помогает им находить правильное направление во время длинных перелетов. Тем не менее, споры о том, как работает это «шестое чувство», продолжаются до сих пор.
Некоторые считают, что клетки, содержащие кристаллы железа в клювах птиц, своеобразные маленькие магниты, определяют напрямую магнитное поле и посылают информацию в мозг. Другие, что магнитные поля определяются окольным путем, от светочувствительных клеток в глазу и до визуальной области в головном мозге, которая носит название кластер N. Немецкие ученые показали, что вторая теория, видимо, более правильная.
Чтобы определить, где расположен «магнитный компас», Хенрик Моуритсен (Henrik Mouritsen) с коллегами из Университета Ольденбурга в Германии обработал 36 зарянок. У некоторых птиц ученые отделили тройничный нерв, по которому передаются сигналы от клеток к клюву, у других с помощью инъекций они разрушили нервные клетки в кластере N, который обрабатывает световую информацию от глаза.
Затем ученые поместили прооперированных и контрольных зарянок сначала в магнитное поле Земли, а затем в искусственно созданное магнитное поле, направление которого сдвинули на 120 градусов против часовой стрелки. Зарянки, у которых отсутствовала связь между клювом и мозгом, без проблем находили север у земного и искусственного магнитного поля, как и контрольные птицы. Но зарянки без кластера N потеряли способность к ориентации.
Моуритсен объясняет, что клетки в клюве могут играть определенную роль в магнитном чувстве птиц, но исследование показало, что они не участвуют в прямом восприятии магнитного поля. Ученый говорит, что клетки в глазах получают информацию о магнитных полях с помощью светочувствительных протеинов под названием криптохромы. Под воздействием света криптохромы создают отрицательно заряженные вещества – свободные радикалы. Спины дополнительных электронов у свободных радикалов могут «чувствовать» магнитное поле Земли и посылать сигналы, содержащие информацию о поле, в головной мозг.
«Результат этого исследования говорит о том, что кластер N у зарянок дает важные сведения для «магнитного компаса», связанные с обработкой света при ориентации в ночное время. Точная роль кластера N внутри этого круга не ясна, но, согласно нашим результатам, эта часть зрительной системы позволяет птицам «видеть» магнитный компас», - говорит Моуритсен.
У птиц, впрочем, встречаются и другие сенсоры магнитного поля. Есть доказательства, что голуби используют для этого магнитные частицы в верхней части клюва.
Visual but not trigeminal mediation of magnetic compass information in a migratory bird. Manuela Zapka, Dominik Heyers, Christine M. Hein, Svenja Engels, Nils-Lasse Schneider, Jörg Hans, Simon Weiler, David Dreyer, Dmitry Kishkinev, J. Martin Wild & Henrik Mouritsen
Nature 461, 1274-1277 (29 October 2009) | DOI: 10.1038/nature08528
http://www.cbc.ca/technology/story/2009/10/29/tech-biology-bird-migration-light.html
