» » Магнитному чувству птиц подбирают квантовый механизм

Магнитному чувству птиц подбирают квантовый механизм

Светочувствительный белок перелётных зарянок лучше реагирует на магнитное поле, чем такой же белок у кур.

Магнитному чувству птиц подбирают квантовый механизм
Зарянка. (фото: Corine Bliek / Flickr.com) Открыть в полном размере ‹ ›

Магнитное поле чувствуют многие живые организмы, от бактерий до птиц, но если у бактерий механизм магнитного чувства более-менее понятен, то насчёт птиц исследователи до сих пор спорят. Здесь есть две главные гипотезы.

Согласно одной гипотезе, орган магнитного чувства у птиц (и других позвоночных) выглядит так: частицы минерала магнетита движутся при изменении силы и направления магнитного поля и, двигаясь, воздействуют на чувствительные клетки. (Кстати, именно так, по-видимому, выглядит магнитный компас у рыб.)

Согласно другой гипотезе, роль магнитной стрелки играет светочувствительный белок криптохром, синтезирующийся в сетчатке. Под действием света в криптохроме образуются неспаренные электроны. Такие электроны (как и молекулы, у которых они появились) называют радикалами. Они не участвуют в химической связи, и даже если их в молекуле будет два, оба всё равно будут сами по себе — по крайней мере, какое-то время.

Как известно, у электронов есть особая характеристика, которая называется спином и которую часто упрощённо представляют как вращение электрона вокруг своей оси. В радикальной паре электроны могут вращаться как в одну, так и в разные стороны, и магнитное поле как раз способно переключать пару электронов из одного состояния в другое. Спин – квантовомеханический параметр, и магнитное чувство напрямую опирается на квантовые процессы.

Криптохромов в сетчатке есть несколько, но почти все они подчиняются суточным ритмам – то есть в зависимости от времени суток их становится то больше, то меньше. Суточным ритмам не подчиняется только один криптохром, Cry4, но при этом его количество меняется в зависимости от времени года, чего нет у других криптохромов. Можно предположить, что именно Cry4 – тот самый магниточувствительный белок, которого становится много как раз к тому времени, когда птицам нужно мигрировать.

Исследователи из Ольденбургского университета и Оксфордского университета экспериментировали с белками Cry4, которые есть у зарянок, кур и голубей. Зарянки – перелётные птицы, которые мигрирует по ночам, причём тогда, когда ночное небо ещё не совсем тёмное. В криптохроме зарянок под действием света появлялась пара электронов-радикалов, которые были очень чувствительны к магнитному полю. Но что самое главное – в криптохромах кур и голубей, хотя такие электроны тоже появлялись, но к магнитному полю они были намного менее чувствительны. Ни куры, ни голуби не совершают такие огромные путешествия, как зарянки, ориентироваться в пространстве они могут и без магнитного чувства – вероятно, поэтому их криптохром Cry4 не такой чувствительный.

Косвенным образом эти результаты, подробно описанные в статье в Nature, можно считать подтверждением квантовомеханического магнитного чувства у птиц. Однако, как пишет портал The Scientist, некоторые специалисты обратили внимание, что в экспериментах с криптохромами авторы работы использовали очень мощное магнитное поле, намного мощнее земного. Так что ещё предстоит выяснить, будет ли даже очень чувствительный криптохром зарянок реагировать на изменения слабого земного магнитного поля.

С другой стороны, про зарянок известно, что они ориентируются по магнитному полю даже в темноте. С третьей стороны, ориентироваться по магнитному полю могут не только перелётные птицы – например, те же голуби. Наконец, остаётся вопрос, как птицы чувствуют квантовые изменения в белке сетчатки. И чувствуют ли вообще – чтобы убедиться в этом, нужны эксперименты, в которых изменения в белке однозначно соответствовали бы изменениям в поведении.

Так или иначе, говорить со всей однозначностью про «квантовых птиц» пока ещё рано. И даже если механизм квантового магнитного чувства подтвердится, он не обязательно исключает второй механизм, связанный с магнетитовыми частицами – вполне возможно, что птицы могут использовать оба для разных целей.

27 июнь 2021 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Некоторые люди могут слышать магнитное поле Земли

Неужели мы действительно можем ощущать магнитное поле планеты?

Могут ли люди чувствовать магнитное поле?

Магнитное поле, влияющее на тело и разум человека, напоминает супер силу, которой обладают Люди Икс в фантастических фильмах, но исследователи считают, что некоторые люди на самом деле способны

Межпланетное магнитное поле вблизи Земли резко развернулось на 180 градусов

6 января, что-то неожиданное произошло на поверхности земли в северной Норвегии - было зафиксировано внезапное изменение токов земли и магнитного поля, а за 15 минут до этого межпланетное магнитное

Почему у Луны нет своего магнитного поля?

Магнитное поле планеты представляет собой уникальную материю, которая с помощью особых электрических зарядов создает особую зону, защищающую планету от вредного космического излучения. Как сообщает

Ученые уточнили время конца лунного динамо

Обычный компас будет бесполезен на Луне, которой сегодня не хватает магнитного поля. Но Луна создала магнитное поле миллиарды лет назад, и оно было даже сильнее, чем поле Земли сегодня.

Тройничный нерв играет определяющую роль в магнитной навигации птиц

Известно, что мигрирующие птицы используют информацию о магнитном поле для определения своего местоположения. Однако какие магнитосенсорные системы при этом задействуются? Это выяснила команда
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Совпадения с разницей в сто лет: Авраам Линкольн и Джон КеннедиКак Чайковский у царя 3000 рублей взаймы взялШевалье-девицаНемного «умной одежды»Персонажи классического искусства в современных реалияхКак появилось выражение «остаться с носом»?Психолог Джон Готтман о секрете удачных отношенийО короле, шампанском и учёных