Apaļtārpi, augļu mušas, tauriņi, zivis, baloži, sikspārņi navigācijai izmanto Zemes magnētisko lauku. Personai ir liegtas šādas spējas un bez īpašām ierīcēm viņš apmaldās. Kā darbojas dabiskais biokompass - RIA Novosti materiālā.
Tārpi domā
Apaļtārpu Caenorhabditis elegans, kas aizņem zemāko pakāpi dzīvnieku valstībā, AFD neirona galā smadzenēs ir mazs aizaugums, līdzīgi kā mikroskopiskā televīzijas antena. Šis ir biokompass, ar kuru tārps pārvietojas pa augsni.
Pateicoties biokompasam, tārps pārvietojas uz leju, meklējot pārtiku. Teksasas universitātes (ASV) zinātnieku eksperimentā tārpi zaudēja orientāciju un haotiski pārvietojās, ja ap tiem tika izkropļots magnētiskais lauks. Turpmākie eksperimenti parādīja, ka trajektorija ir atkarīga arī no tā, kurā pasaules daļā tārpi ir dzimuši un auguši. Tādējādi "pamatiedzīvotāji texans" pārvietojās paralēli zemes virsmai, bet Havaju, Lielbritānijas un Austrālijas tārpi - leņķī, kas atbilda viņu dzimtajām vietām raksturīgo magnētiskā lauka līniju kropļojumiem.
Procesa biokompass smadzeņu nematodes tārpam / ilustrācija, RIA Novosti.
Zivju sniff
Reklāmas video:
Zivīs degunā atrodas biokompass, kas reaģē uz zemes magnētisko lauku. Ludviga Maksimiliana universitātes (Vācija) zinātnieki spēja izolēt šūnas no varavīksnes foreles (Oncorhynchus mykiss) deguna, kurā bija magneta daļiņas - minerāls, kam ir svarīga loma dažu dzīvo organismu spējā noteikt kustības virzienu. Pēc pētnieku domām, katra indivīda deguna apgabalā ir no desmit līdz simts šādu šūnu, kas ļauj zivīm noteikt ne tikai virzienu uz ziemeļiem, bet arī orientēties platumā un garumā.
Zinātnieki uzskata, ka foreles no upēm līdz jūrai trīs simtu kilometru garumā pārvietojas, pateicoties paaugstināta jutīguma degunam, un pēc dažiem gadiem tā atgriežas tur, kur dzimusi.
Pateicoties īpašajām šūnām deguna reģionā, varavīksnes forele vienmēr atgriežas dzimšanas vietā / CC BY 2.0 / Jon Nelson.
Kukaiņi paļaujas uz olbaltumvielām
Augļu mušām ir arī savs biokompass - tā ir divu olbaltumvielu struktūra, kas veidojas uz šūnu membrānu virsmas. Kriptohroms (Cry) ļauj šūnām uztvert zilo un ultravioleto gaismu. Otrā proteīna (CG8198) galvenā funkcija ir bioritmu regulēšana organismā, bet kombinācijā ar kriptohromu tas veido sava veida nanoadu. Tās ass ir CG8198, un apvalks ir Cry.
Šāda adata, tāpat kā kompasa adata, izlīdzinās pat ar vāju magnētisko lauku. Pētījuma laikā ķīniešu zinātniekiem bija jāaizstāj metāla instrumenti ar plastmasas instrumentiem, jo pētītās olbaltumvielu struktūras bija ļoti magnetizētas un pielīmētas metālam.
Atklātais olbaltumvielu komplekss tika nosaukts par MagR (magnētisko receptoru). Precīzi, kā tas darbojas, joprojām nav skaidrs, taču zinātnieki ir ierosinājuši, ka olbaltumvielas, nosūtot signālus uz nervu sistēmu, palīdz Drosofilai saprast, kur atrodas ziemeļi.
Drosofila uztver Zemes magnētisko lauku, pateicoties MagR olbaltumvielu kompleksam / Foto: Muhameds Mahdi Karims.
Putni skaita un mēra
Monarhu tauriņiem un dažiem putniem, īpaši baložiem, ir magnētiskais receptoru. Putniem kriptohroma tips Cry 1a ir atrodams tīklenes šūnās, kuras ir jutīgas pret zilajiem un ultravioletajiem stariem, un tas reaģē uz magnētisko lauku tikai pēc gaismas aktivizēšanas. Bet pat tas pilnībā nepaskaidro, kā darbojas putna navigācijas sistēma. Patiešām, orientējoties kosmosā, putni vienlaikus izmanto divas "bio-navigācijas kartes" - smaržu un magnētisko.
Pateicoties magnētiskajam putnam, viņi atšķir virzienus uz ziemeļiem un dienvidiem, aprēķina garumu, mēra Zemes magnētiskā lauka deklināciju (starpību starp magnētisko un ģeogrāfisko ziemeļu daļu), tas viņiem palīdz orientēties un koriģēt maršrutu.
Zinātnieki uzskata, ka putni lielāko daļu ceļa pārvietojas, paļaujoties uz magnētisko lauku, un finišā svarīgāka loma ir smaržām. Baloži, ar kuriem nāsis tika aizbāzti, sagrieza ožas nervu, iznīcināja ožas epitēliju, mazgājot knābi ar cinka sulfāta ūdens šķīdumu, un vairāk laika pavadīja, lai atgrieztos to balodī nekā parasti putni.
Ne visi zinātnieki piekrīt, ka Cry 1a olbaltumvielas kalpo putniem navigācijai / CC BY-SA 2.5 / Alans D. Vilsons / Feral Rock Dove Burnaby Lake reģionālajā parkā Burnaby, BC, Kanādā.
Sikspārņi pārbaudiet ar sauli
2016. gadā zinātnieki no Maksa Planka smadzeņu izpētes institūta (Vācija) deviņdesmit zīdītāju sugu šūnās atklāja navigācijas proteīnu Cry jeb tā variantu Cry 1a. Un, teiksim, grauzējiem un sikspārņiem, kas skaidri reaģē uz magnētiskajiem laukiem, šī proteīna nebija.
Dažas sikspārņu sugas - it īpaši lielais sikspārnis (Myotis myotis) - ne tikai koriģē savu lidojumu atbilstoši Zemes magnētiskajam laukam, bet arī katru dienu pārbauda to biokompasu pret sauli - precīzāk, pret polarizēto gaismu, kas ir spilgtākais saulrietā.
To apstiprināja vācu un bulgāru zinātnieku eksperimenti. Sikspārņi saulrieta laikā tika novietoti modificētā magnētiskajā laukā (nobīdīts par 90 grādiem uz austrumiem). Daži dzīvnieki atradās konteineros un nevarēja redzēt loojošās saules starus. Rezultātā, kad viņi tika atbrīvoti, viņi atkāpās no kursa tikai ar siju slīpuma leņķi kastēs un apmaldījās. Peles, kuras varēja salīdzināt savas jūtas ar sauli, šādas grūtības nepiedzīvoja un droši atgriezās dzimtajā alā.
Biokompass cilvēkiem
Cilvēkiem smadzenēs nav procesa, nav šūnu ar magnetītu, nav navigācijas olbaltumvielu šūnās. Viņš maldās bez īpašām ierīcēm, ja maršrutā nav augstu orientieru. Tas bieži notiek mežā.
Amerikāņu inženieri Līvijs Babics un Skots Koens ierosina labot šo pārpratumu, izmantojot implantu, kas darbojas kā biokompass, tāpat kā dzīvniekiem. Spēļu kārbas izmēra silikona ierīce vibrē katru reizi, kad cilvēks pagriežas uz ziemeļiem. Izgudrotāji zem savas ādas ir implantējuši biokompasu.
Alfiya Enikeeva