Многие виды животных обладают способностью ощущать магнитное поле Земли, что иногда называют «шестым чувством». Они используют его для навигации по планете, особенно в дальних миграциях. Недавние исследования показывают, что способность ощущать магнитные поля может быть более распространена в животном мире, чем считалось ранее.
Мигрирующие животные легко находят дорогу к месту назначения. Они каким-то образом чувствуют магнетизм Земли. Последние исследования, однако, показывают, что такими способностями обладают и те представители фауны, которые не мигрируют. Определенные белки являются ключевыми здесь.
Описание и результаты исследования опубликованы в журнале «Природа» ( DOI: 10.1038/s41586-023-05735-z ).
Магниторецепция не только у мигрирующих видов
Многие животные используют магнитное поле Земли для перемещения на большие расстояния. Эта способность ощущать силовые линии магнитного поля нашей планеты называется магниторецепцией. До сих пор ученые считали, что это характерно особенно для тех видов, образ жизни которых требует хорошей навигации. Здесь можно упомянуть морских черепах или странствующих голубей. Мигрирующие животные могут не только ощущать силовые линии магнитного поля, но даже определять их направление.
Однако недавние исследования опровергают это предположение. Было обнаружено, что карликовые сорняки, то есть плодовые мушки ( Drosophila melanogaster ) , могут делать то же самое . И уж точно они не путешествуют так далеко, как мигрирующие животные. Эта информация не совсем новая, ведь первые подозрения по этому поводу были подняты еще в 2015 году. Именно тогда было объявлено об открытии продуцируемого этими мухами белка MagR, который способен «ориентироваться» на силовых линиях магнитного поля. Однако последние исследования проливают некоторый свет на этот вопрос.
Как животные обнаруживают силовые линии магнитного поля?
К настоящему времени было предложено несколько основных концепций. Одной из них является гипотеза Джозефа Киршвинка, утверждавшего, что это чувство исходит от кристаллов магнетита, обнаруженных у многих видов организмов, которые располагаются вблизи нейронов. Другой говорит, что внутренний компас исходит от микробов (подробнее об этом в тексте: Животные чувствуют магнитные поля благодаря микробам в их телах? ). Еще один указывает на то, что рецепторы магнетизма являются так называемыми криптохромы, группа белков, обнаруженных в сетчатке многих видов. Это фоторецепторы, чувствительные к синему свету и обнаруженные как у растений, так и у животных. Они также чувствительны к магнитным полям.
Новое исследование показало, что плодовые мушки могут производить криптохромы для обнаружения магнитных полей. Группа ученых также впервые показала, что молекула, присутствующая во всех живых клетках, называемая флавинадениндинуклеотидом (сокращенно ФАД), может сделать биологическую систему магниточувствительной в достаточно высоких концентрациях.
Исследователи показали, что ФАД связывается с криптохромами, делая их чувствительными к магнетизму. В то же время было обнаружено, что криптохромы могут усиливать «способности» флавинадениндинуклеотидов, но это не обязательно. Оказывается, даже если плодовых мушек с помощью генетических манипуляций лишить криптохромов, если их модифицировать, чтобы извлечь выгоду из дополнительных флавинадениндинуклеотидов, они все равно смогут «чувствовать» присутствие магнитного поля. Ученые надеются, что лучшее понимание этих процессов также поможет лучше понять влияние магнитного поля на организм человека.