Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Как устроен геомагнитный компас животных

19.05.2014 Наука и жизнь

Магнитная стрелка биокомпаса представляет собой протеиновый комплекс с постоянным магнитным моментом.

на данный момент в биологии накопилось уже много свидетельств в пользу того, что животные смогут ориентироваться по геомагнитному полю. Как мы знаем, около экватора силовые линии магнитного поля планеты практически параллельны земной поверхности; при перемещении к полюсам они образуют всё больший угол; наконец, на полюсах они перпендикулярно входят в поверхность Почвы. Второй параметр поля, его сила, велика у полюсов и слабеет при перемещении к экватору.

Разумеется, что умение «ловить» хотя бы один из этих параметров может очень сильно оказать помощь в навигации. И вправду, примеры геомагнитной ориентации возможно отыскать у рыб, морских черепах, ряда и птиц вторых видов; по большому счету же в первый раз свойство ориентации в магнитном поле была обнаружена ещё в 1960-х годах именно у птиц. Но с тех самых пор биологов мучает одна неприятность – им никак не удаётся отыскать орган магнитного эмоции; другими словами, получается, что само чувство имеется, а рецепторов для него нет.

Геомагнитное чувство оказывает помощь птицам обнаружить дрогу к себе. (Фото Willem Verhagen / NIS / Minden Pictures / Corbis.) Мигрирующие лососи пользуются картой магнитного поля Почвы. (Фото Natalie Fobes / CORBIS.) Черепахи логгерхеды – ещё одни животные с развитым магнитным эмоцией. (Фото moodboard / Corbis.)‹ &как следует;

Как устроен геомагнитный компас животных

Иногда появляются сообщения о том, что найден тот либо другой компонент совокупности магнитной рецепции. Так, в 2012 году зоологи из Мюнхенского университета Людвига – Максимилиана обрисовали магниточувствительные клетки, находящиеся в радужной оболочке глаза у форели. В том же году исследователи из Университета Бейлора разместили в Science статью, в которой говорилось о нейронах в мозге птиц, каковые реагировали на трансформации магнитного поля.

Но вопрос о рецепторах, однако, оставался открытым – от какого именно органа к таким нейронам смогут приходить сигналы?

В рецепторных клетках должно быть что-то, что реагирует на магнитное поле, и это «что-то», разумеется, должно быть соединением железа. Сперва думали, что птичьим магнитным компасом помогает клюв, после этого в теории «магнитного клюва» как словно бы разочаровались – в нём так и не нашли рецепторов, каковые имели возможность ощущать магнитное поле. В 2013 году в Current Biology вышла статья с описанием металлических микрошариков, отысканных в клетках внутреннего уха птиц.

Но вправду ли микрошарики оказывают помощь ощущать трансформации в магнитном поле? Помимо этого, они имеется лишь у пернатых, и тогда остаётся вопрос, посредством чего ориентируются в геомагнитном поле другие животные.

Исследователям из Пекинского университета, Университета Цинхуа и Китайской академии наук удалось выяснить белки, каковые могут служить универсальной магнитной антенной для самых различных видов живых существ. Магнитное чувство в большинстве случаев сводят к двум молекулярным механизмам: один основан на соединениях, в состав которых входят оксиды железа, в другом предполагается участие белка Cry, каковые реагирует на магнитное поле. Но сам по себе Cry вряд ли способен трудиться рецептором.

Цань Се (Can Xie) и его сотрудники прочесали геном дрозофилы на предмет потенциальных партнёров Cry – им был белок MagR, в структуру которого входят серы атомов и кластеры железа (без железа в магнитном эмоции всё-таки никак не обойтись).

Скоро стало известно, что и Cry, и MagR имеется не только у дрозофил, но и у голубей, бабочек, крыс, акул, других животных и людей, и что у всех них эти белки достаточно консервативны, другими словами они мало изменялись на протяжении эволюции. Предстоящие опыты разрешили выстроить модель магнитного биокомпаса: в статье в Nature Materials авторы пишут, что молекулы белков складываются во что-то наподобие нанопалочки, которая владеет постоянным магнитным моментом (благодаря железо-серным структурам) и находится в пространстве в соответствии с направлению внешнего магнитного поля. Другими словами Cry и MagR формируют настоящую стрелку компаса, и сейчас остаётся лишь осознать, как клетка, в которой такая стрелка находится, ощущает её повороты: возможно, она задевает за какие-то цитоскелетные структуры, может, конкретно включает и выключает ионные каналы, от которых зависит генерация нейрохимического импульса.

В пользу для того чтобы компаса говорит то, что он, разумеется, универсален – как было сообщено выше, белки Cry и MagR имеется у большинства, если не у всех, животных (лишь кто-то обучился применять их как магнитный сенсор, а кто-то – нет) – и что с его помощью возможно отслеживать как интенсивность, так и направление поля. Но в случае если забрать тех же голубей, то они способны ощущать такую вещь, как магнитное наклонение, другими словами угол, на что отклоняется стрелка под действием магнитного поля Почвы в вертикальной плоскости. Комплекс MagR/Cry, если судить по тому, как его обрисовывают, вряд ли может регистрировать ещё и наклонение, так что нельзя исключать, что, не считая него, существуют ещё и другие молекулярные совокупности магнитного эмоции.

По данным The Scientist.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

Фиксики — Компас | Познавательные образовательные мультики для детей, школьников


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , , ,