Škrkavka, ovocné mušky, motýli, ryby, holuby, netopýři používají k navigaci magnetické pole Země. Osoba je zbavena těchto schopností a bez zvláštních zařízení jde na scestí. Jak funguje přírodní biocompass - v materiálu RIA Novosti.
Červi přemýšlejí
Škrkavka Caenorhabditis elegans, která zabírá nejnižší příčku v říši zvířat, má malý výrůstek v mozku na konci neuronu AFD, podobně jako mikroskopická televizní anténa. Jedná se o biokompas, se kterým červ prochází půdou.
Díky biokompasu se červ pohybuje při hledání potravy. V experimentu vědců z University of Texas (USA) ztratili červi orientaci a chaoticky se pohybovali, pokud se kolem nich deformovalo magnetické pole. Další experimenty ukázaly, že trajektorie závisí také na tom, ve které části světa se červi narodili a vyrostli. „Domorodí Texané“se tedy pohybovali rovnoběžně s povrchem Země a havajskými, britskými a australskými červy - pod úhlem, který odpovídal zkreslení čar magnetického pole charakteristických pro jejich rodná místa.
Procesní biokompass v mozku hlístice červů / ilustrace od RIA Novosti.
Rybí čichání
Propagační video:
U ryb se v nose nachází biokompas, který reaguje na magnetické pole Země. Vědci z univerzity Ludwiga Maximiliána (Německo) byli schopni izolovat buňky z nosu pstruha duhového (Oncorhynchus mykiss), který obsahoval částice magnetitu, minerálu, který hraje důležitou roli ve schopnosti některých živých organismů určit směr pohybu. Podle vědců je v nosní oblasti každého jednotlivce deset až sto takových buněk, což umožňuje rybám nejen určovat směr na sever, ale také se orientovat v zeměpisné šířce a délce.
Vědci se domnívají, že díky supersenzitivnímu nosu pstruh cestuje z řek k moři na tři sta kilometrů a po několika letech se vrací na místo, kde se narodil.
Díky speciálním buňkám v nosní oblasti se pstruh duhový vždy vrací na místo, kde se narodil / CC BY 2.0 / Jon Nelson.
Hmyz se spoléhá na bílkoviny
Ovocné mušky mají také svůj vlastní biokompas - jedná se o strukturu dvou proteinů vytvořených na povrchu buněčných membrán. Kryptochrom (Cry) umožňuje buňkám vnímat modré a ultrafialové světlo. Hlavní funkcí druhého proteinu (CG8198) je regulace biorytmů v těle, ale v kombinaci s kryptochromem tvoří druh nano-jehly. Jeho středová hřídel je CG8198 a její skořepina je Cry.
Taková jehla, jako kompasová jehla, se vyrovná i se slabým magnetickým polem. Během studie museli čínští vědci nahradit kovové nástroje plastovými, protože sledované proteinové struktury byly vysoce magnetizované a přilnaly ke kovu.
Otevřený proteinový komplex byl pojmenován MagR (magnetický receptor). Přesně to, jak to funguje, je stále nejasné, ale vědci navrhli, že bílkoviny, vysílající signály do nervového systému, pomáhají Drosophile pochopit, kde je sever.
Drosophila snímá magnetické pole Země díky proteinovému komplexu MagR / Photo: Muhammad Mahdi Karim.
Ptáci počítají a měří
Monarch motýli a někteří ptáci, zejména holubi, mají magnetický receptor. U ptáků se v buňkách sítnice, které jsou citlivé na modré a ultrafialové paprsky, nachází typ kryptochromu Cry la, který reaguje na magnetické pole až po aktivaci světla. Ale ani to úplně nevysvětluje, jak funguje ptačí navigační systém. Ve skutečnosti, když se ptáci orientují ve vesmíru, používají dvě „bio-navigační mapy“najednou - vůni a magnetiku.
Díky magnetickému ptákovi rozlišují směry na sever a na jih, vypočítávají délku, měří sklon (rozdíl mezi magnetickým a geografickým severem) zemského magnetického pole, což jim pomáhá orientovat se a opravit cestu.
Vědci se domnívají, že ptáci cestují po většinu cesty v závislosti na magnetickém poli a vůně hrají důležitější roli v cílové čáře. Holubi, kterým byly nosní dírky ucpané, odřízli čichový nerv, zničili čichový epitel promytím zobáku vodným roztokem síranu zinečnatého a trávili více času návratem ke svému holubníku než obyčejní ptáci.
Ne všichni vědci souhlasí s tím, že protein Cry 1a slouží ptákům pro navigaci / CC BY-SA 2.5 / Alan D. Wilson / Feral Rock Dove v Regionálním parku Burnaby Lake v Burnaby, BC, Kanada.
Netopýři se sluncem
V roce 2016 vědci z Institutu Maxe Plancka pro studium mozku (Německo) objevili v buňkách devadesáti druhů savců navigační protein Cry nebo jeho variantu Cry 1a. A řekněme, hlodavci a netopýři, kteří jasně reagují na magnetická pole, tento protein neměli.
Některé druhy netopýrů - zejména velký netopýr (Myotis myotis) - nejen upravují svůj let podle magnetického pole Země, ale také denně kontrolují svůj biokompas proti slunci - přesněji, proti polarizovanému světlu, které je nejjasnější při západu slunce.
To bylo potvrzeno experimenty německých a bulharských vědců. Netopýři byli při západu slunce umístěni do modifikovaného magnetického pole (posunutého o 90 stupňů východně). Některá zvířata byla v nádobách a neviděla paprsky zapadajícího slunce. Výsledkem bylo, že když se uvolnili, odchýlili se od kurzu jen o úhel sklonu paprsků v krabicích a zablokovali se. Myši, které dokázaly porovnat své pocity se sluncem, takové potíže nezažily a bezpečně se vrátily do své rodné jeskyně.
Biokompass pro člověka
U lidí neexistuje žádný proces v mozku, žádné buňky s magnetitem, žádné navigační proteiny v buňkách. Pokud se na trase nenacházejí žádné vysoké orientační body, jde na scestí bez zvláštních zařízení. To se často děje v lese.
Američtí inženýři Liviu Babitz a Scott Cohen navrhují napravit toto nedorozumění pomocí implantátu, který funguje jako biokompas - jako u zvířat. Silikonové zařízení o velikosti krabičky zápalek vibruje pokaždé, když se člověk otočí na sever. Vynálezci si pod kůži implantovali biokompas.
Alfiya Enikeeva