Ümarussid, puuviljakärbsed, liblikad, kalad, tuvid, nahkhiired kasutavad navigeerimiseks Maa magnetvälja. Inimesel on sellised võimed ilma jäetud ja ilma spetsiaalsete seadmeteta ta eksib. Kuidas looduslik biokompass töötab - RIA Novosti materjalides.
Ussid arvavad
Loomariigi madalaima astme hõivatud ümarussil Caenorhabditis elegans on ajus AFD neuroni lõpus väike väljakasv, mis sarnaneb mikroskoopilise televisiooniantenniga. See on biokompass, millega uss pinnasesse navigeerib.
Tänu biokompassile liigub uss toitu otsides alla. Texase ülikooli (USA) teadlaste eksperimendis kaotasid ussid orientatsiooni ja liikusid kaootiliselt, kui nende ümber magnetväli oli moonutatud. Edasised katsed näitasid, et trajektoor sõltub ka sellest, millises maailma osas ussid sündisid ja kasvasid. Nii liikusid "põlised Texans" maakera ja Havai, Inglise ja Austraalia ussidega paralleelselt - nurga all, mis vastas nende sünnikohtadele iseloomulike magnetvälja joonte moonutusele.
Protsess-biokompass nematood ussi ajus / illustratsioon RIA Novosti poolt.
Kala nuusutama
Reklaamvideo:
Kalades asub ninas maakera magnetväljale reageeriv biokompass. Ludwig Maximiliani (Saksamaa) ülikooli teadlased suutsid isoleerida rakud vikerforelli (Oncorhynchus mykiss) ninast, mis sisaldas magnetiidi osakesi, mineraale, millel on oluline roll mõne elusorganismi võimes liikumissuunda määrata. Teadlaste sõnul on iga inimese ninapiirkonnas kümme kuni sada sellist rakku, mis võimaldab kaladel määrata mitte ainult suuna põhja, vaid ka orienteeruda laius- ja pikkuskraadides.
Teadlaste arvates rändab forell jõgedest merre kolmesaja kilomeetri kaugusel tänu ülitundlikule ninale ja mõne aasta pärast naaseb ta tagasi sinna, kus sündis.
Tänu ninapiirkonna spetsiaalsetele rakkudele naaseb vikerforell alati sünnikohta / CC BY 2.0 / Jon Nelson.
Putukad tuginevad valkudele
Puuviljakärbestel on ka oma biokompass - see on rakumembraanide pinnale moodustunud kahe valgu struktuur. Krüptokroom (Cry) võimaldab rakkudel tajuda sinist ja ultraviolettvalgust. Teise valgu (CG8198) põhifunktsioon on kehas biorütmide reguleerimine, kuid koos krüptokroomiga moodustab see omamoodi nano-nõela. Selle keskvõll on CG8198 ja selle kest on Cry.
Selline nõel, nagu kompassinõel, joondub isegi nõrga magnetväljaga. Uuringu ajal pidid Hiina teadlased asendama metallinstrumendid plastikutega, kuna uuritavad proteiinistruktuurid olid tugevasti magnetiseeritud ja metalli külge kleepunud.
Avatud valgukompleks sai nime MagR (magnetiline retseptor). Täpselt, kuidas see töötab, on siiani ebaselge, kuid teadlased on soovitanud, et valgud, saates närvisüsteemile signaale, aitaksid Drosophilal mõista, kus on põhja pool.
Drosophila tunnetab Maa magnetvälja tänu MagR valgukompleksile / Foto: Muhammad Mahdi Karim.
Linnud loendavad ja mõõdavad
Monarhil liblikad ja mõned linnud, eriti tuvid, omavad magnetretseptorit. Lindudes leitakse võrkkesta rakkudes, mis on tundlikud sinise ja ultraviolettkiirguse suhtes, krüptokroomitüüpi Cry 1a ning see reageerib magnetväljale alles pärast valguse aktiveerimist. Kuid isegi see ei selgita täielikult linnu navigatsioonisüsteemi toimimist. Tõepoolest, linnud kasutavad ruumis orienteerudes kaht "bio-navigatsioonikaarti" - lõhna- ja magnetilist.
Tänu magnetilinnule eristavad nad põhja ja lõuna suunda, arvutavad pikkuse, mõõdavad Maa magnetvälja deklinatsiooni (erinevus magnetilise ja geograafilise põhja vahel), see aitab neil orienteeruda ja marsruuti korrigeerida.
Teadlaste arvates liiguvad linnud suurema osa magnetväljale toetudes ning finišis mängivad lõhnad olulisemat rolli. Tuvid, millega ninasõõrmed olid ühendatud, lõikasid haistmisnärvi, hävitasid haistmisepiteeli, pestes noka tsinksulfaadi vesilahusega ja veetsid oma tuvilakki naastes rohkem aega kui tavalised linnud.
Mitte kõik teadlased pole nõus, et Cry 1a valk teenib linde navigeerimiseks / CC BY-SA 2.5 / Alan D. Wilson / Feral Rock Dove Burnaby järve regionaalpargis Burnaby linnas Kanadas.
Nahkhiired kontrollige koos päikesega
Aastal 2016 avastasid Max Plancki aju-uuringute instituudi (Saksamaa) teadlased üheksakümne imetajaliigi rakkudes navigatsioonivalgu Cry ehk selle variandi Cry 1a. Ja ütleme, et närilistel ja nahkhiirtel, kes reageerivad selgelt magnetväljadele, seda valku ei olnud.
Mõned nahkhiirte liigid - eriti suur nahkhiir (Myotis myotis) - ei korrigeeri mitte ainult oma lendu vastavalt Maa magnetväljale, vaid kontrollivad ka iga päev oma biokompassi päikese vastu - täpsemalt polariseeritud valguse vastu, mis on päikeseloojangul kõige eredam.
Seda kinnitasid Saksamaa ja Bulgaaria teadlaste katsed. Nahkhiired asetati päikeseloojangu ajal modifitseeritud magnetvälja (nihutatud 90 kraadi itta). Mõned loomad olid konteinerites ega näinud loojuva päikese kiirte. Selle tulemusel kaldusid nad vabastamisel kursist lihtsalt kastidesse suunatud talade kaldenurga alla ja eksisid. Hiirtel, kes said oma tundeid päikesega võrrelda, selliseid raskusi ei tekkinud ja nad naasid turvaliselt oma kodusesse koopasse.
Biokompass inimestele
Inimestel pole ajus mingit protsessi, magnetiidiga rakke ei ole, rakkudes pole navigatsioonivalke. Ta eksib ilma spetsiaalsete seadmeteta, kui marsruudil pole kõrgeid vaatamisväärsusi. Seda juhtub sageli metsas.
Ameerika insenerid Liviu Babitz ja Scott Cohen teevad ettepaneku selle arusaamatuse parandamiseks implantaadi abil, mis toimib biokompassi moodi - nagu loomadel. Mängukasti suurune silikooniseade vibreerib iga kord, kui inimene pöördub põhja poole. Leiutajad on implanteerinud naha alla biokompassi.
Alfiya Enikeeva
