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
22-03-2013 Просмотров:11170 Новости Зоологии 
Антоненко Андрей
Рыбки брызгуны охотятся, сбивая струёй воды зазевавшихся насекомых. И даже если бы у брызгунов были феноменальные обоняние и слух, они бы не помогли: стрельбу приходится вести из воды в воздух,...
13-08-2013 Просмотров:9768 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Одна из групп динозавров использовала для драки собственные головы, бодаясь не хуже современных баранов. Доказать это ученым удалось после тщательного изучения повреждений окаменевших черепов. Схватка пахицефалозавров В наше время довольно сложно...
10-10-2010 Просмотров:13585 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Энтомологи Австралийского национального университета установили, что у муравьёв-бульдогов (bull ant) с Зелёного континента зрение эволюционировало согласно делению по обязанностям. Исследователи выяснили, что внутри одного вида муравьёв деление на роли в колонии...
06-10-2012 Просмотров:13328 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Гадрозавры из всех когда-либо существовавших животных были лучше всего приспособлены к измельчению растительной пищи. Зубы гадрозавраАмериканские палеонтологи из Университета Флориды установили, что зубы утконосых динозавров (гадрозавров) были лучше приспособлены к перетиранию...
09-02-2015 Просмотров:7967 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Энтомологи выяснили, почему муравьи быстро погибают, будучи изолированными от своих собратьев. Оказалось, что повышенная смертность муравьев-одиночек объясняется их гиперактивностью. Муравей-древоточецК такому выводу пришли швейцарские специалисты из Лозаннского университета, чья статья опубликована в журнале...
Палеонтологи из Университета Огайо (США) обнаружили новый вид плотоядных млекопитающих, которые обитали на Земле 22 миллиона лет назад. Массивный хищник был больше белого медведя: по величине его череп сравним с черепом носорога, пишет EurekAlert! со…
Останки индивида, жившего на севере Италии около 30–40 тыс. лет назад, сочтены гибридом человека и неандертальца. Нижняя челюсть возможного гибрида (изображение авторов работы).Если дальнейший анализ докажет верность предположения, это будет первое…
Первый же марсианский камушек, до которого дотронулся ровер Curiosity, оказался весьма необычным. Камень Джейк Матеевик с указанием точек, в которых его изучали различные инструменты (здесь и ниже изображения NASA / JPL-Caltech…
Эти дельфиновые научились добывать себе пропитание, не распугивая добычу ультразвуковыми сигналами. Тихоокеанские косатки очень умны и исключительно осторожны, когда дело идёт к обеду. (Фото Denis Scott / Corbis.) Ультразвуковые щелчки и …
Паразитологи из Пастеровского института (Франция) обнаружили необычный подвид малярийного комара. В странах Африки южнее Сахары от малярии умирает около 710 тыс. человек в год. Самая опасная форма заболевания, вызываемая паразитом под…
Исследователи выяснили, что нейроны головного мозга взаимодействуют между собой легче и надёжнее, если они входят в группы по 40–50 клеток. Нейронная сеть (фото Eran Lahav)Среди исследователей головного мозга бытует мнение, что…
Палеонтологи открыли новый вид гигантского, лишенного колючек ежа, жившего 7-10 млн лет назад на полуострове Гаргано в Италии. В олигоцене-миоцене эти места представляли собой архипелаг и были родиной для многих…
Слон и мышьЧтобы увеличиться от размера мыши до размера слона, млекопитающим необходима смена не менее 24 миллионов поколений. К такому выводу пришли австралийские палеонтологи. Вычислением максимально скорости увеличения и уменьшения габаритов животных…
Мы ориентируемся в пространстве с помощью особой группы нервных клеток, называемых grid-нейронами. Это что-то вроде GPS-систем мозга: когда человек или животное движется, grid-нейроны по очереди возбуждаются, отмечая участки пространства и…
Вверх