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
10-01-2018 Просмотров:3451 Новости Зоологии 
Антоненко Андрей
Изменение климата привело к тому, что большинство зеленых морских черепах, обитающих в северной части Большого Барьерного рифа, рождаются самками, сообщает издание Sudney Morning Herald со ссылкой на исследование научного журнала Current Biology. Черепаха на Большом...
17-12-2010 Просмотров:11153 Новости Ботаники Антоненко Андрей
На канадском острове Элсмир обнаружен самый северный из «мумифицированных» лесов. Древние деревья на острове Элсмир (фото Джоэла Баркера) Деревья были похоронены оползнем, случившимся в конце неогенового периода, и прекрасно сохранились. По...
25-09-2018 Просмотров:2873 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Биологи нашли в Японии крайне необычные колонии термитов, полностью состоящие из самок, способных производить потомство без участия самцов. Их фотографии и описание были представлены в журнале BMC Biology. "Раньше мы знали только о существовании некоторых видов пчел...
14-02-2013 Просмотров:12302 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Мы знаем, что биоразнообразие — это хорошо, но часто это лишь следствие из сугубо теоретических рассуждений. Получить экспериментальные подтверждения положительного влияния биоразнообразия на экосистему порой нелегко. Причина этого — в...
10-02-2014 Просмотров:9000 Новости Нейробиологии Антоненко Андрей
Мы знаем, что левая и правая половины мозга работают по-разному. Но как это «по-разному» сказывается на эффективности? «По-разному» ведь не обязательно значит, что для мозга это лучше, что асимметричный мозг...
Профессор Мари Кмита (Marie Kmita) и ее коллеги из Монреальского университета (Канада) решили разобраться, почему у человека и позвоночных именно по пять пальцев на руках и ногах. Они выяснили, что…
Обнаружены останки самого древнего антарктического кита, известного науке. Челюсть длиной 60 см была найдена на Антарктическом полуострове. Древний кит в представлении художника (изображение Marcelo Reguero / AFP / Getty Images)Животное, достигавшее…
Ученые впервые точно измерили температуру тела динозавров по изотопному составу скорлупы их яиц. Оказалось, что как минимум некоторые из них могли быть теплокровными. Яйца динозавровОб этом говорится в статье американских палеонтологов…
Самые ранние представители группы млекопитающих, существовавшей на протяжении 130 млн лет, уже обладали анатомическими характеристиками, которые позволяли животным благоденствовать в тени динозавров и даже пережить массовое вымирание. Rugosodon eurasiaticus (реконструкция April Isch,…
Надкласс: Четвероногие (Tetrapoda) Научная классификация Без ранга: Вторичноротые (Deuterostomia) Тип: Хордовые (Chordata) Подтип: Позвоночные (Vertebrata) Инфратип: Челюстноротые (Ghathostomata) Надкласс: Четвероногие (Tetrapoda) Класс: Млекопитающие (Mammalia) † Синапсиды (Synapsida) Птицы (Aves) Пресмыкающиеся (Reptilia) Земноводные (Amphibia) Оглавление 1. Общие сведения о Четвероногих животных 2. Происхождение Четвероногих животных 3. Классификация Четвероногих животных 1. Общие сведения о Четвероногих животных Примеры четырёх современных…
Хайнаньская биота — богатая фауна макроскопических бесскелетных животных, обнаруженная в 1986 году Сун Вэйго (Song Weiguo) в докембрийских отложениях Китая (остров Хайнань) с возрастом 840—740 млн. лет. Похожая фауна была найдена и М. Б. Гниловской в России, на…
Палеонтологи проследили за эволюцией мезозойских жуков-мертвоедов и выяснили, что те стали «разговаривать» со своими личинками в первой половине мелового периода. Тем самым мертвоеды пытались защититься от хищных жуков-стафилин. Окаменевший жук-мертвоедРезультаты исследования,…
Команда учёных, возглавляемая специалистами из института эволюционной антропологии Макса-Планка (Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie), исследовала митохондриальные ДНК 17 останков пещерных медведей. Анализ дал неожиданные результаты, биологам даже пришлось пересмотреть…
Пятилетняя работа зоологов из университетов Шеффилда (Великобритания), Йеля (США), Тасмании (Австралия) и Саймона Фрезера (Канада) увенчалась успехом: учёным удалось создать «древо жизни» птиц, которое включает в себя все ныне живущие виды пернатых. Чтобы дать представление об объёме работы,…
Вверх