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
06-12-2013 Просмотров:8398 Новости Палеонтологии 
Антоненко Андрей
С точки зрения классической науки, легкие и прочные кератиновые клювы появились у птиц, заменив тяжелые и громоздкие зубы в ходе адаптации к полету. Но зачем были нужны клювы многотонным растительноядным...
23-03-2016 Просмотров:7247 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Ученые из США и Германии нашли в янтаре из Мьянмы прекрасно сохранившиеся остатки древних ящериц, возрастом 99 млн лет. Это самые древние окаменелости ящериц из известных сегодня науке. Благодаря этим...
12-11-2014 Просмотров:8573 Новости Геологии Антоненко Андрей
Группа американских геофизиков из Института научных исследований Карнеги в Вашингтон (Carnegie Institution for Science) во главе с Александром Гончаровым ( Alexander Goncharov) провела эксперимент, смоделировав условия, в которых находится магма рядом с...
27-05-2022 Просмотров:2079 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Американские и испанские палеонтологи впервые обнаружили ископаемые биохимические свидетельства того, что тираннозавры были теплокровными рептилиями, тогда как многие современные им травоядные динозавры не обладали подобной чертой метаболизма. Об этом сообщила...
19-11-2011 Просмотров:10630 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
По новым данным, на великое вымирание ушло менее 200 тыс. лет. Оно сопровождалось очень быстрыми изменениями атмосферной концентрации двуокиси углерода. Фото Rae AllenРазличные методы дают примерно одну и ту же дату:...
Учёных из Технологического института Джорджии (США) не упрекнёшь в том, что они занимаются скучными вещами! Три года назад они выступили с фундаментальным исследованием того, как животные отряхиваются от воды, а сейчас Патрисия Янг…
Ученые из Великобритании, США и Канады воссоздали условия жизни трибрахидия (Tribrachidium) — существа из эдиакарской фауны, и установили, что оно питалось взвешенными в воде частицами. Авторы исследования опубликовали его в журнале Science Advances,…
Научно-исследовательский центр НАСА Лаборатория реактивного движения (ЛРД), город Пасадина, считает, что загадка жизни Карибского бассейна поможет понять, какой может быть жизнь на других планетах. Например, на Европе, спутнике Юпитера, где…
"Зачем тебе такие большие глаза?" – такой вопрос было бы естественно задать вымершему членистоногому Dollocaris ingens, жившему около 160 млн лет назад на территории современной Франции. Действительно, органы зрения этого…
Фанские горыВ этот раз, мы совершим путешествие в мир, открывшийся для европейцев совсем недавно - около ста лет назад. В то время как Семён Дежнев обогнул морем северо-восточную оконечность Азии,…
Зачем динозаврам хорошо развитые перья на всех четырёх конечностях? Этот вопрос встал перед учёными в 2003 году, с обнаружением на северо-востоке Китая останков вида Microraptor gui, жившего в меловом периоде…
Остатки очередного доисторического ящера жившего более 100 млн лет назад и принадлежащего к группе титанозавров, обнаружили работающие в Китае американские палеонтологи. Окаменевший скелет явно принадлежал не взрослому экземпляру, а подростку,…
Загадочный "горб" на экваторе Луны указал на то, что Земля была лишена океанов из жидкой воды на протяжении первых 400-500 миллионов лет своего существования, что накладывает серьезные ограничения на время зарождения жизни, говорится в статье, опубликованной…
Орнитологи из Польши и Кореи в Аризоне исследовали поведение мексиканских соек (Aphelocoma wollweberi), чтобы выяснить, каким образом те отбирают себе в пищу лучшие орехи, не вскрывая их. Ученые пришли к…
Вверх