Учёные предположили наличие «навигационного прибора» у пернатых
В результате фундаментальных исследований механизмов птичьей навигации был достигнут значительный научный прорыв. Учёные из ведущих мировых университетов выявили, что внутреннее ухо голубей обладает уникальной способностью улавливать электрические токи, индуцируемые магнитным полем Земли. Это открытие, опубликованное 20 ноября в журнале Nature, представляет собой важный шаг в понимании навигационных способностей птиц и открывает новые перспективы для изучения биомагнетизма.
Для проведения исследования были применены современные методы нейровизуализации, включая картирование активности мозга и секвенирование рибонуклеиновой кислоты клеток внутреннего уха. Полученные данные свидетельствуют о том, что вестибулярная система голубей функционирует как высокочувствительный биологический «магнитный сенсор», способный воспринимать и обрабатывать магнитные сигналы окружающей среды. Эрик Уоррент из Лундского университета подчеркнул, что данное исследование является наиболее детализированным на сегодняшний день описанием механизма нейронной обработки магнитных сигналов в животном мире, что делает его значимым вкладом в биологию и нейрофизиологию.
Давид Кейз из Мюнхенского университета провёл сравнительный анализ активности мозга голубей, подвергнутых воздействию вращающегося магнитного поля, и контрольной группы. Результаты показали, что наибольшая активация наблюдается в областях, связанных с вестибулярным аппаратом и интеграцией сенсорных данных, что позволило сузить область поиска до внутреннего уха. Однако точные механизмы чувствительности нейронов к магнитным колебаниям требуют дальнейших исследований.
Ранее предполагалось, что изменения магнитного поля могут вызывать слабые электрические токи в организме, что было предложено ещё в XIX веке Камилем Вигье. Вдохновлённые механизмами электрочувствительности у акул и скатов, Кейз и его команда обнаружили в геноме голубей модифицированный белок, который реагирует на электромагнитные изменения. Дальнейший анализ клеток вестибулярной системы выявил высокую концентрацию белков, способных воспринимать электромагнитные стимулы.
Исследования показали, что движения головы голубя позволяют внутренним каналам уха воспринимать компоненты магнитного поля по всем трём осям координат (x, y и z). Особое значение имеет эксперимент, в котором изучалась реакция мозга птиц на изменение магнитного поля в полной темноте. Даже при отсутствии светового воздействия мозг голубей продолжал проявлять активность, связанную с восприятием магнитных изменений, что ставит под сомнение оптическую модель магниторецепции, основанную на восприятии магнитных линий через сетчатку.
Ульрих Мюллер из Университета Джонса Хопкинса охарактеризовал данное исследование как убедительное, однако отметил необходимость проведения дальнейших генетических исследований, включая эксперименты с генетической модификацией или деактивацией обнаруженных генов. Давид Кейз подчеркнул, что достижение этого результата потребовало около десяти лет работы и считает полученные выводы важным шагом в понимании механизмов птичьей навигации, что может иметь далеко идущие последствия для различных областей науки и техники, пишет источник.