Круглые черви, дрозофилы, бабочки, рыбы, голуби, летучие мыши используют для навигации магнитное поле Земли. Человек лишен таких способностей и без специальных приборов сбивается с пути. О том, как работает природный биокомпас, — в материале РИА Новости.
Отросток-биокомпас в мозге червя-нематодыУ круглого червя Caenorhabditis elegans, занимающего самую низкую ступеньку в животном царстве, в мозге, на конце AFD-нейрона, есть небольшой отросток, похожий на микроскопическую телевизионную антенну. Это биокомпас, при помощи которого червь ориентируется в почве.
Благодаря биокомпасу червь в поисках пищи движется вниз. В эксперименте ученых Техасского университета (США) черви теряли ориентацию и перемещались хаотично, если вокруг них искажалось магнитное поле. Дальнейшие опыты показали, что траектория также зависит от того, в какой части света черви родились и выросли. Так, "коренные техасцы" двигались параллельно поверхности земли, а гавайские, английские и австралийские черви — под углом, который соответствовал искажению силовых линий магнитного поля, характерного для их родных мест.
Благодаря особым клеткам в носовой области радужная форель всегда возвращается в места, где появилась на светУ рыб биокомпас, реагирующий на магнитное поле Земли, находится в носу. Ученые из университета Людвига Максимилиана (Германия) смогли выделить клетки из носа радужной форели (Oncorhynchus mykiss), которые содержали частицы магнетита — минерала, играющего важную роль в способности некоторых живых организмов определять направление движения. По оценкам исследователей, в носовой области каждой особи находится от десяти до ста таких клеток, что позволяет рыбам определять не только направление на север, но и ориентироваться по широте и долготе.
Как полагают ученые, именно благодаря сверхчувствительному носу форель путешествует из рек в море на триста километров, а спустя несколько лет снова возвращается туда, где появилась на свет.
Дрозофила чувствует магнитное поле Земли благодаря белковому комплексу MagRСвой биокомпас есть и у плодовых мушек — это структура из двух белков, образующихся на поверхности клеточных мембран. Криптохром (Cry) позволяет клеткам воспринимать синий и ультрафиолетовый свет. Основная функция второго белка (CG8198) — регуляция биоритмов в организме, но в комплексе с криптохромом он образует своего рода наноиглу. Ее центральный стержень — из CG8198, а оболочка — из Cry.
Такая игла, подобно стрелке компаса, выравнивается даже по слабому магнитному полю. В ходе исследования китайским ученым пришлось заменить металлические инструменты пластиковыми, поскольку изучаемые белковые структуры были сильно намагничены и прилипали к металлу.
Открытый белковый комплекс назвали MagR (магнитный рецептор). Как именно он действует, пока неясно, однако ученые предположили, что белки, посылая сигналы в нервную систему, помогают дрозофиле понять, где находится север.
Не все ученые согласны, что белок Cry 1а служит птицам для навигацииМагнитный рецептор есть у бабочек-монархов и некоторых птиц, в частности голубей. У пернатых разновидность криптохрома — Cry 1а находится в клетках сетчатки глаза, чувствительных к синим и ультрафиолетовым лучам, и на магнитное поле он реагирует только после световой активации. Но даже это не до конца объясняет, как функционирует птичья навигационная система. Ведь при ориентации в пространстве пернатые используют сразу две "карты бионавигации" — запаховую и магнитную.
Благодаря магнитной птицы различают направления на север и юг, вычисляют долготу, измеряют деклинацию (разницу между магнитным и географическим севером) магнитного поля Земли, это помогает им сориентироваться и исправить маршрут.
Ученые полагают, что большую часть пути пернатые преодолевают, полагаясь на магнитное поле, а на финише более важную роль играют запахи. Голуби, которым затыкали ноздри, перерезали обонятельный нерв, уничтожали ольфакторный эпителий, промывая клюв водным раствором сульфата цинка, тратили больше времени на возвращение к своей голубятне, чем обычные птицы.
В 2016 году ученые из Института Макса Планка по изучению мозга (Германия) обнаружили навигационный белок Cry или его разновидность Cry 1а в клетках девяноста видов млекопитающих. А, скажем, у грызунов и летучих мышей, которые явно реагируют на магнитные поля, этого белка не оказалось.
Некоторые виды летучих мышей — в частности, большая ночница (Myotis myotis) — не просто корректируют полет по магнитному полю Земли, но и ежедневно сверяют свой биокомпас по солнцу — точнее, по поляризованному свету, который ярче всего на закате.
Это подтвердили опыты немецких и болгарских ученых. Летучих мышей помещали в измененное магнитное поле (сдвинутое на 90 градусов к востоку) во время заката. Часть животных находилась в контейнерах и не могла видеть лучи заходящего солнца. В результате, когда их выпустили, они отклонились от курса как раз на угол наклона лучей в коробках и сбились с пути. Мыши, которые могли сверить свои ощущения с солнцем, таких трудностей не испытывали и благополучно вернулись в родную пещеру.
У человека нет ни отростка в мозгу, ни клеток с магнетитом, ни навигационных белков в клетках. Он сбивается с пути без специальных приборов, если на маршруте следования нет высоких ориентиров. Это часто случается в лесу.
Американские инженеры Ливиу Бабиц и Скотт Коэн предлагают исправить это недоразумение с помощью имплантата, выполняющего роль биокомпаса — как у животных. Силиконовое устройство размером со спичечный коробок вибрирует каждый раз, когда человек поворачивается на север. Изобретатели вживили биокомпас себе под кожу.
Исочник: РИА Новости
15-01-2014 Просмотров:11301 Новости Палеонтологии 
Антоненко Андрей
Обезьяны впервые появились в Южной Америке примерно 37 млн лет назад. Высадившись в бассейне Амазонки, они постепенно расселились на север до Карибского бассейна и на юг до Патагонии, уверен профессор...
01-12-2012 Просмотров:11651 Новости Метеорологии Антоненко Андрей
Вечная мерзлота, которая охватывает почти четверть Северного полушария и хранит огромное количество углерода, может растаять быстрее, чем нам кажется. Распространение вечной мерзлоты: тёмно-синим отмечены области с 90-процентным покрытием. (Изображение Climate Safety.)Программа...
22-04-2015 Просмотров:8173 Новости Геологии Антоненко Андрей
Ученые выяснили, что погрешности в измерении гравитационной постоянной носят циклический характер и совпадают с колебаниями длины дня на Земле. Изменение гравитационной постояннойОб этом говорится в статье американских специалистов из Калифорнийского технологического института, опубликованной...
05-06-2015 Просмотров:7547 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Необходимость различать горький вкус у животных выработалась эволюционно: видам, которые зависимы от растительной пищи, это помогает выявлять несъедобные и даже ядовитые растения. В частности, за восприятие горького вкуса у людей отвечают рецепторы TAS2R38 и TAS2R43. Кошачьи являются единственными...
20-12-2013 Просмотров:11758 Новости Микробиологии Антоненко Андрей
Группа исследователей из Токийского университета обнаружила самый маленький многоклеточный организм в мире – микроскопическую водоросль, которая обитает в пресной воде, сообщает агентство ИТАР-ТАСС со ссылкой на японские СМИ. Водоросль состоит из четырёх клеток,...
Биологи выяснили, как сотни глазков, расположенных на панцире моллюска-хитона, помогают ему ориентироваться в окружающем мире. Оказалось, что хитоны способны разглядеть силуэты даже небольших потенциальных хищников. Глаза моллюсковОб этом говорится в статье…
Биологи обнаружили в Китае паука, практически неотличимого от засохшего листа. Для пущего сходства паук даже отрастил на своем брюшке подобие стебелька. Паук-кругопряд PoltysО необычном существе словенские ученые из Института биологии в…
Новые находки из Китая помогли доказать, что у первых членистоногих были особые ножки для добывания пищи. Следовательно, уже с самого начала эти существа приспособили свои конечности для решения целого ряда…
Молекулярные биологи модифицировали один из генов растений таким образом, что они начали воспринимать молекулы одного из противогрибковых средств в качестве сигнала наступления засухи, что позволяет в прямом смысле управлять их чувствительностью к отсутствию воды, говорится…
Палеонтологи ломают голову над тем, в каком месте генеалогического древа млекопитающих следует разместить два новых чрезвычайно загадочных вида. Специалисты, которые провели анализ одного из ископаемых, пришли к выводу, что перед…
Исследователи из Китая и США под руководством Сюй Син (Xing Xu) из Института палеонтологических и палеоантропологических исследований позвоночных животных (Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology) обнаружили останки неизвестного вида динозавра.…
Калифорнийская академия наук составила официальное описание 229 новых видов, которые обитают на пяти континентах и в трех океанах: от рыб до цветущих растений, от морских коньков до змей. Hippocampus japapigu: морской…
Подводные вулканы и срединно-океанические хребты рождаются в ходе крайне странного процесса – оказалось, что дно моря может в буквальном смысле разрывать само себя, выпуская на поверхность потоки лавы, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature. Расположение различных…
Ученые исследовали уникальную способность раковины улиток, живущих на дне океана, рассеивать и усиливать свет намного лучше, чем любые созданные человеком приборы. Раковины морских улиток Hinea brasiliana рассеивать и усиливать светМногие морские…
Вверх