Dodano: 04 kwiecień 2018r.

Zidentyfikowano białko, które pozwala ptakom „widzieć” pole magnetyczne

Wydaje się, że rozwikłano tajemnicę kryjącą się za niebywałymi zdolnościami nawigacyjnymi ptaków. Badacze twierdzą, że wewnętrzny kompas zapewnia im nieznane dotąd białko znajdujące się w oczach ptaków, które pozwala im "widzieć" ziemskie pole magnetyczne.

 

Ptaki potrafią wyczuwać ziemskie pole magnetyczne, a ta niesamowita zdolność pomaga im trafić do domu z nieznanych miejsc lub nawigować podczas migracji, które rozciągają się na dziesiątki tysięcy kilometrów.

Dotychczas badacze uważali, że to komórki bogate w żelazo w dziobach ptaków działają jak mikroskopijne kompasy. Jednak nowe badania dowodzą, że to znajdujący się w oczach ptaków pewien rodzaj białek może być tym, co pozwala im "widzieć" pola magnetyczne.

Odkrycia te opisano w dwóch artykułach naukowych. Pierwszy z nich dotyczący rudzików został opublikowany w „Current Biology”. Drugi, opisujący badania nad zeberkami timorskimi ukazał się na łamach „Journal of the Royal Society Interface”.

Nowo odkryte białko nazywa się Cry4 i jest częścią klasy białek zwanych kryptochromami - fotoreceptorami wrażliwymi na niebieskie światło, występującymi zarówno u roślin, jak i zwierząt. Białka te odgrywają również rolę w regulacji rytmów okołodobowych.

W ostatnich latach pojawiło się coraz więcej dowodów na to, że kryptochromy w oczach ptaków odpowiedzialne są za zdolność orientowania się poprzez wykrywanie pól magnetycznych, czyli magnetorecepcję. Naukowcy już od dawna wiedzą, że ptaki mogą wyczuwać pola magnetyczne tylko wtedy, gdy dostępne są określone długości fal świetlnych.

Wcześniejsze badania wykazały, że magnetorecepcja ptaków wydaje się być zależna od światła niebieskiego. To zdaje się potwierdzać tezę, że mechanizm magentorecepcji oparty jest na bodźcach wizualnych.

Zespół biologów z Uniwersytetu w Lund badając zeberki timorskie, zmierzył ekspresję genową trzech kryptochromów, Cry1, Cry2 i Cry4, w mózgach, mięśniach i oczach ptaków. Naukowcy założyli, że kryptochromy związane z magnetorecepcją powinny utrzymywać stały poziom w ciągu doby. I faktycznie, podczas gdy poziom Cry1 i Cry2 wzrastał i spadał w ciągu dnia, poziom Cry4 pozostawał stały, wskazując, że białko to jest wytwarzane równomiernie.

Badania szwedzkich naukowców zostały poparte wynikami badań ich kolegów z Uniwersytetu Carla von Ossietzky'ego w Oldenburgu w Niemczech, którzy zajmowali się europejskimi rudzikami. Również oni wykazali silną oscylację okołodobową kryptochromów Cry1 i Cry2, podczas gdy poziom Cry4 pozostawał właściwie bez zmian w ciągu doby.

Ale niemieccy badacze poczynili także kilka innych ciekawych obserwacji. Dowiedli oni, że białko Cry4 jest skupione w obszarze siatkówki, przez co otrzymuje dużo światła - co ma sens w przypadku magnetorecepcji zależnej od światła. Zauważyli także zwiększoną ekspresję Cry4 u rudzików podczas sezonu wędrownego.

Zagadka „szóstego zmysłu ptaków” wydaje się być rozwiązana, ale obydwa zespoły naukowców zgodnie twierdzą, że potrzeba więcej badań, zanim Cry4 zostanie uznane za białko odpowiedzialne za magnetorecepcję. Dowody są mocne, ale nie są ostateczne. Do tego zarówno Cry1, jak i Cry2 są również zamieszane w magnetorecepcję i trzeba ustalić, jaką pełnią rolę.

 

Źródło: Science Alert, Science News, fot. CC BY-SA 3.0/ Wikimedia Commons/ Peripitus. Na zdjęciu zeberka australijska