Nová studie ukazuje, jak holubi vnímají magnetické pole Země.
Vědci z Německa a Rakouska použili metody mapování mozku a genetického sekvenování, aby zjistili, jak ptáci vnímají magnetické pole Země. Tato záhada zajímala vědu po celá desetiletí. Nyní skupina vědců z Německa a Rakouska identifikovala orgán odpovědný za tuto schopnost holubů . Podle studie zveřejněné v časopise Science je klíčem k odhalení tajemství objev elektrických proudů ve vnitřním uchu těchto zvířat. Tento objev zpochybňuje předchozí hypotézy a vrhá světlo na mapu magnetorecepce — schopnosti některých organismů detekovat a reagovat na magnetická pole v okolí, což jim usnadňuje orientaci a navigaci.
Teorie, které se znovu objevují
Magnetorecepce umožňuje ptákům orientovat se a pohybovat se pomocí magnetického pole Země. Snaha porozumět magnetické citlivosti zvířat má hluboké kořeny v historii biologie. V roce 1882 francouzský přírodovědec Camille Vigier navrhl možnost existence smyslového systému založeného na schopnosti vnímat magnetické pole Země. Předpokládal, že vnitřní ucho se může podílet na generování slabých elektrických proudů v přítomnosti magnetických polí.
Jeho teorie byla po desetiletí ignorována a upadla v zapomnění, přestože některá zvířata, jako jsou stěhovaví ptáci, netopýři a mořské želvy, prokázala úžasnou schopnost orientovat se pomocí zemského magnetismu. V současné době vědci stále diskutují o tom, jak přesně tyto organismy vnímají magnetické pole, jaké nervové dráhy se na tomto procesu podílejí a kde přesně se nachází smyslový orgán, který tuto schopnost zajišťuje.
Nedávné objevy a využití nových technologií
Výzkum vedl David Kias z Mnichovské univerzity Ludwiga Maximiliana ( Německo) . Byl založen na pokročilých metodách mapování mozku a sekvenování RNA jednotlivých buněk vnitřního ucha holubů. Kias v rozhovoru pro časopis Nature vysvětlil: „Položili jsme si otázku: existuje tento mechanismus u holubů? A ano, existuje.“ V roce 2019 jeho tým již objevil genetickou modifikaci podobnou té, která umožňuje žralokům a rejnokům vnímat elektrická pole.
Nyní se jim však podařilo odhalit vysoký výskyt bílkovin citlivých na elektromagnetické změny v buňkách vestibulárního aparátu holubů. Experiment spočíval v tom, že ptáci byli vystaveni magnetickému poli, o něco intenzivnějšímu než zemské, po dobu něco málo přes hodinu, přičemž jejich hlavy byly nehybné a pole se otáčelo, napodobujíc pohyb vzhledem k geomagnetickému poli Země . Následně vědci analyzovali neuronovou aktivitu v mozku průhledných holubů pomocí metody prosvětlení. Výsledky byly podle Kiase přesvědčivé: „Neuronová aktivita související s magnetickými poli byla lokalizována v oblasti mozku, která přijímá informace z vestibulárního aparátu, a také v oblastech integrujících smyslové podněty.“
Nové stopy v mozku
Tento objev zužuje seznam možných smyslových orgánů na jeden: vestibulární aparát, který je také zodpovědný za rovnováhu a vnímání zrychlení. Eric Warrant, výzkumník v oblasti smyslové biologie z Lundské univerzity, dal tomuto objevu jednoznačné hodnocení. „Je to snad nejnázornější demonstrace neuronových drah odpovědných za zpracování magnetických signálů u jakéhokoli zvířete,“ prohlásil. Kiasova skupina šla ještě dál a experiment zopakovala v úplné tmě. Tím vyloučila nutnost světla pro vnímání magnetických polí a zpochybnila hypotézu o sítnici jako primárním orgánu magnetorecepce.
„Zdá se, že to odporuje modelu založenému na sítnici,“ připustil Keys , i když poznamenal, že jiné studie naznačují existenci alternativního systému závislého na světle ve vizuálním systému některých druhů. Vědci zdůraznili, že různé organismy mohly vyvinout nezávislé mechanismy magnetorecepce, což rozšiřuje představu o tom, jak příroda řešila úkol orientace podle magnetického pole Země.
