“Sa kojim čulom golub mjeri razdaljine?”, pitao se Villiam Blake.
To je osjećaj magnetorecepcije, a to je najveća zagonetka od svih čula.
Znamo da se golubovi i mnoge druge životinje, oslanjaju na na magnetno polje kod svoje orjentacije i navigacije ali kako oni detektuju te informacije magnetnih polja i koriste ih za mapiranje prostora podsjeća nas na misteriju.
Istraživanja iz medicinskog koledža Bejlor su sad identifikovala komponentu u golubijem globalnom sistemu pozicioniranja. U studiji objavljenoj u časopisu “Science” naučnici opisuju neurone u mozgu golubova koji su osjetljivi na magnetanim poljima.
Magnetno polje Zemlje sadrži niz znakova koje životinje koriste za navigaciju; naginjanje ili ugao u polju, koje varira od 0 stepeni na ekvatoru do plus ili minus 90 stepeni na sjevernom ili južnom polu, respektivno intezitet polja koji je najjači na polovima a najslabiji na ekvatoru.
Znamo mnogo o tome kako receptori u našim očima, ušima, nosu, jeziku ili koži otkrivaju odgovarajuće senzorne stimulanse i prebacuju (prevode) podatke u električne signale koji se dalje interpretiraju u mozgu ali magnetoreceptori rade drugačije i potvrđeno je da ih je teže naći.
Magnetno polje zemlje je veoma slabo tako da se magnetnarecepsija može postići malim brojem visoko osjetljivih receptora a pošto magnetno polje prodire kroz biološko tkivo neometano, receptori mogu biti locirani bilo gdje u tijelu za razliku od receptora za druga čula koji moraju da se nalaze u blizini spoljašnje površine tijela.
Ipak, nekoliko kandidatnih magnetoreceptora su identifikovani kod ptica a mehanizmi kako oni mogu da doprinesu njihovom magnetnom kompasusu sljedeći;
- Jedan mehanizam podrazumijeva molekule zvane ‘criptocxromec’ koje su pronađene u očima i mogu da izmijene biohemiju nervnih ćelija u odgovoru na promjene u magnetnom polju.
- Drugi obuhvata sićušne čestice koje su magnetne i za koje se misli da mijenjaju električnu aktivnost ćelija.
Ovi mehanizmi nisu međusobno isključivi i kod ptica magnetni osjećaji vjerovatno uključuju oba od kojih svaki donosi i daje različite informacije magnetnog polja zemlje.
Prije oko 10 godina, njemački istraživači su otkrili majušne čestice gvožđa u ćelijama smještenim u gornjem (čeonom) dijelu kljuna golubova i oni su, što se u velikoj mjeri pretpostavljalo i vjerovalo, takođe magnetoreceptors-i, ali studija od prošlog mjeseca pokazala je da su ove ćelije, ustvari, imune ćelije koje se nazivaju mikrofag-i koji rasčišćavaju mrtva crvena krvna zrnca i recikliraju gvožđe koje one koriste za transport kiseonika.
Iste čestice gvožđa su takođe nađene u unutrašnjem uhu ptica i nekih vrsta riba. Ovo je sugerisalo da bi i unutrašnje uho moglo da posjeduje magnetoreceptore i zatraženo je ispitivanje od strane Le-Cing Vu i David Dickmana. Da bi to uradili, stegnuli su golubove u specijalno napravljenim kutijama sa magnetnim kalemima (namotajima) u svojim zidovima, omogućavajući im da precizno dovedu vještačka magnetna polja do glava ptica.
Odmah nakon magnetne stimulacije oni su ispitivali mozak tih ptica u potrazi konkretno za ‘C-FOS’ – takozvanim neposrednim rano genom koji se uključuje brzo kad je u nervnim ćelijama koje postanu aktivne. Ovo je pokazalo da su četiri različita područja mozga odgovorila na magnetno polje, uključujući i vestibularno jezgro koje se nalazi na moždanom stablu i prima inpute iz unutrašnjeg uha i hippomcapus-a, za koji je poznato da se uključuje u prostornoj memoriji i navigaciji kod sisara.
“Mi smo posumnjali da ove četiri erije čine magnetnu stezu i da unutrašnje uho može biti odgovorno za slanje mozgu informacija o magnetnom polju” , kaže Dickmen, “tako da smo oštetili unutrašnje uho i zatim gledali šta će se dogoditi prilikom stimulacije magnetnog polja. Ovo eleminiše aktivnost neurona u sve četiri oblasti mozga koje smo identifikovali i snažno sugeriše da je unutrašnje uho u pitanju”
“Ovo je veoma zanimljivo i uzbudljivo istraživanje” kaže Risvitha Bilschko (unirvezitet u Frankfurtu) , “jer je naše znanje o mehanizmima mozga i osnovi magnetorecepsije i dalje prilično ograničeno tako da smo zahvalni što smo saznali više”
Još uvijek nije jasno gdje su magnetoceptors-i ili kako se otkrivaju polja polariteta. Godine 1972., Biltschko i njegove kolege daju hipotezu da ptice koriste gravitaciju kao znak. Još nedavno oni su anestetikom kljun ptica napravili bezosjećajnim i utvrdili da je to značajno umanjilo njihove navigacione sposobnosti tako da nije isključena mogućnost da kljun sadrži magnetoceptors-e.
“Apsolutno sam siguran da mora da postoji nešto u kljunu” , kaže Biltschko
Vu i Dickman su sad u potrazi za magnetoceptors-ima u unutrašnjem uhu.
“Mi želimo da razumijemo kako neuroni iz vestibularnog jezgra koordiniraju magnetne informacije” kaže Dickman. “Prostorna mapa mora da se zasniva na nekoj vrsti referentnog okvira i mi vjerujemo da ćelije koriste gravitaciju kao referencu.”
Reference: Wu, L. -Q. & Dickman, J. D. (2012). Neural Correlates of a Magnetic Sense. Science, DOI: 10.1126/science.1216567
Posted by Mo Costandi, Friday 27 April 2012. 10.20 ; guardian.co.uk
