Okrugli crvi, voćne muhe, leptiri, ribe, golubovi, šišmiši koriste magnetsko polje Zemlje za navigaciju. Osoba je lišena takvih sposobnosti i bez posebnih uređaja zaluta. Kako djeluje prirodni biokompas - u materijalu RIA Novosti.
Crvi misle
Elegancija Caenorhabditis elegans, koja zauzima najnižu zonu u životinjskom carstvu, ima mali izrast u mozgu, na kraju neurona AFD, slično mikroskopskoj televizijskoj anteni. Ovo je bio-kompas kojim crv plovi kroz tlo.
Zahvaljujući biokompasu, crv se kreće prema dolje u potrazi za hranom. U eksperimentu znanstvenika sa Sveučilišta u Teksasu (SAD), crvi su izgubili orijentaciju i kaotično su se kretali ako je magnetsko polje izobličeno oko njih. Daljnji pokusi pokazali su da putanja ovisi i u kojem dijelu svijeta su crvi rođeni i odrasli. Tako su se "domorodački Teksanci" kretali paralelno s površinom zemlje, a havajski, britanski i australijski crvi - pod kutom koji je odgovarao izobličenju linija magnetskog polja karakterističnih za njihova rodna mjesta.
Proces-biokompas u mozgu nematodnog crva / ilustracija RIA Novosti.
Riba njuška
Promotivni video:
Kod riba se u nosu nalazi biokompas koji reagira na zemljino magnetsko polje. Znanstvenici sa Sveučilišta Ludwig Maximilian (Njemačka) uspjeli su izolirati stanice iz nosa dunje pastrmke (Oncorhynchus mykiss), koje su sadržavale čestice magnetita, minerala koji igra važnu ulogu u sposobnosti nekih živih organizama da odrede smjer kretanja. Prema istraživačima, u nazalnoj regiji svakog pojedinca nalazi se od deset do sto takvih stanica, što ribama omogućuje ne samo određivanje smjera prema sjeveru, već i orijentaciju u zemljopisnoj širini i dužini.
Znanstvenici vjeruju da je zahvaljujući preosjetljivom nosu pastrmka putovala od rijeka do mora tri stotine kilometara, a nakon nekoliko godina vraća se tamo gdje je rođena.
Zahvaljujući posebnim stanicama u nosnoj regiji, pastrmka se uvijek vraća na mjesto gdje je rođena / CC BY 2.0 / Jon Nelson.
Insekti se oslanjaju na proteine
Voćne muhe imaju i vlastiti biokompas - to je struktura dva proteina formirana na površini staničnih membrana. Kriptohrom (Cry) omogućava stanicama da percipiraju plavu i ultraljubičastu svjetlost. Glavna funkcija drugog proteina (CG8198) je regulacija bioritma u tijelu, ali u kombinaciji s kriptohromom tvori neku vrstu nano-igle. Središnja osovina mu je CG8198, a ljuska Cry.
Takva se igla, poput igle za kompas, poravnava čak i sa slabim magnetskim poljem. Tijekom studije kineski su znanstvenici morali zamijeniti metalne instrumente plastičnim, budući da su proteinske strukture visoko magnetizirane i prianjale na metal.
Otvoreni proteinski kompleks nazvan je MagR (magnetski receptor). Točno kako to još uvijek nije jasno, ali znanstvenici su pretpostavili da proteini, šaljući signale živčanom sustavu, pomažu Drozophili da shvati gdje je sjever.
Drosophila osjeti magnetsko polje Zemlje zahvaljujući proteinkom kompleksu MagR / Foto: Muhammad Mahdi Karim.
Ptice broje i mjere
Leptiri monarha i neke ptice, posebice golubovi, imaju magnetski receptor. Kod ptica se vrsta kriptohroma, Cry 1a, nalazi u stanicama mrežnice koje su osjetljive na plave i ultraljubičaste zrake, a na magnetsko polje reagira tek nakon aktiviranja svjetlosti. Ali čak ni to ne objašnjava u potpunosti kako funkcionira navigacijski sustav za ptice. Doista, prilikom orijentacije u prostoru, ptice koriste dvije "bio-navigacijske karte" odjednom - mirisne i magnetske.
Zahvaljujući magnetskoj ptici razlikuju pravce prema sjeveru i jugu, izračunavaju zemljopisnu dužinu, mjere deklinaciju (razliku između magnetskog i zemljopisnog sjevera) zemljinog magnetskog polja, to im pomaže da se orijentiraju i isprave rutu.
Znanstvenici vjeruju da ptice putuju većim dijelom oslanjajući se na magnetsko polje, a mirisi igraju važniju ulogu na cilju. Golubovi kojima su nosnice začepljene prerezali su olfaktorni živac, uništili su olfaktorni epitel ispiranjem kljuna vodenom otopinom cinkovog sulfata i proveli više vremena vraćajući se golubovima nego običnim pticama.
Nisu se svi znanstvenici složili da protein Cry 1a služi pticama za navigaciju / CC BY-SA 2.5 / Alan D. Wilson / Feral Rock Golub u regionalnom parku Burnaby Lake u Burnabyu, BC, Kanada.
Šišmiši provjerite sa Suncem
U 2016. godini, znanstvenici Instituta Max Planck za proučavanje mozga (Njemačka) otkrili su navigacijski protein Cry, odnosno njegovu varijantu Cry 1a, u stanicama devedeset vrsta sisavaca. I, recimo, glodavci i šišmiši, koji očito reagiraju na magnetska polja, nisu imali taj protein.
Neke vrste šišmiša - osobito veliki šišmiš (Myotis myotis) - ne samo da ispravljaju svoj let prema Zemljinom magnetskom polju, već i svakodnevno provjeravaju svoj biokompas protiv sunca - točnije, protiv polariziranog svjetla, koje je najsjajnije na zalasku sunca.
To su potvrdili eksperimenti njemačkih i bugarskih znanstvenika. Šišmiši su bili smješteni u izmijenjenom magnetskom polju (pomaknutom za 90 stupnjeva prema istoku) za vrijeme zalaska sunca. Neke su životinje bile u spremnicima i nisu mogle vidjeti zrake zalazećeg sunca. Kao rezultat, kad su pušteni, odstupili su od pravca upravo pod kutom nagiba greda u kutijama i zalutali. Miševi koji su svoje osjećaje mogli usporediti sa suncem nisu doživjeli takve poteškoće i sigurno su se vratili u rodnu pećinu.
Biokompas za ljude
U ljudi nema procesa u mozgu, nema stanica s magnetitom, nema navigacijskih proteina u stanicama. Zalutao je bez posebnih uređaja, ako na ruti nema visokih bodova. To se često događa u šumi.
Američki inženjeri Liviu Babitz i Scott Cohen predlažu da ovo nerazumije ispravite pomoću implantata koji djeluje kao biokompas - poput životinja. Silikonski uređaj veličine kutije za šibicu vibrira svaki put kad osoba skrene prema sjeveru. Izumitelji su im pod kožu ugradili biokompas.
Alfija Enikeeva