Cum simt păsările câmpul magnetic al Pământului
Misterul orientării păsărilor în timpul migraţiilor ar putea fi rezolvat în cele din urmă.
Deşi oamenii de ştiinţă au presupus iniţial că anumiţi receptori, care conţin fier, din ciocurile păsărilor pot detecta câmpurile magnetice, se pare că o anumită proteină din ochii păsărilor le permite acestora să „vadă” câmpul magnetic al Pământului.
În urma a două studii recente, oamenii de ştiinţă au identificat o proteină, denumită Cry4, care face parte din clasa de proteine criptocrome. Aceste proteine se comportă ca nişte fotoreceptori sensibili la lumina albastră şi au un rol important în reglarea ritmurilor circadiene, atât la plante, cât și la animale.
În ultimii ani oamenii de ştiinţă au găsit dovezi că proteinele criptocrome din ochii păsărilor sunt responsabile de capacitatea acestora de a se orienta prin detectarea câmpurilor magnetice, un simţ numit magnetorecepţie.
Cercetătorii au descoperit că păsările pot percepe câmpurile magnetice numai în prezenţa luminii de o anumită culoare, studiile sugerând că magnetorecepţia păsărilor este dependentă de lumina albastră. Această constatare pare să confirme ipoteza că mecanismul prin care sunt percepute câmpurile magnetice este vizual, bazat pe proteinele criptocrome.
Pentru a înţelege mai bine funcţionarea proteinelor criptocrome, două echipe de biologi au studiat separat cinteza vărgată (zebra finches) şi măcăleandrul sau robinul european (European robins). Astfel, cercetătorii de la Lund University din Suedia au studiat cinteza vărgată, iar cercetătorii de la Carl von Ossietzky University Oldenburg din Germania au studiat robinii europeni.
Măcăleandrul sau robinul european. Credit: kart31/iStock
Cercetătorii de la Lund University au măsurat exprimarea genică a trei proteine criptocrome, Cry1, Cry2 și Cry4, din creierul, mușchii și ochii cintezelor vărgate. Ipoteza lor a fost aceea că proteinele criptocrome asociate cu magnetorecepția ar trebui să mențină o percepţie constantă pe toată durata unei zile.
Cercetătorii au descoperit că Cry1 și Cry2 fluctuau zilnic conform ritmului circadian, în timp ce exprimarea genică a Cry4 s-a menţinut la un nivel constant, ceea ce sugerează că, cel mai probabil, această proteină este răspunzătoare pentru magnetorecepție.
La aceeaşi concluzie au ajuns şi cercetătorii de la Carl von Ossietzky University Oldenburg din Germania care au studiat robinii europeni.
„Am descoperit, de asemenea, că Cry1a, Cry1b şi Cry2 mRNA prezintă variaţii conform ritmului circadian, în timp ce la Cry4 am constatat doar o variaţie mică”, afirmă cercetătorii.
Cercetătorii au mai descoperit şi alte lucruri interesante. În primul rând, proteina Cry4 este grupată într-o regiune a retinei care primește o cantitate mare de lumină, ceea ce susţine magnetorecepția dependentă de lumină. În al doilea rând, la robinii europeni s-a constatat o exprimare genică crescută a Cry4 în timpul sezonului de migraţie.
Cercetătorii din ambele echipe au avertizat că sunt necesare mai multe cercetări înainte ca Cry4 să poată fi declarată proteina responsabilă pentru magnetorecepție. Dovezile în sprijinul acestei ipoteze sunt puternice, dar nu sunt definitive, din moment ce s-a constatat că şi Cry1 și Cry2 sunt implicate în magnetorecepție.
În concluzie, cum se vede câmpul magnetic terestru în ochii păsărilor? Ei bine, nu putem să știm cu siguranţă cum arată lumea prin ochii altor specii, dar putem presupune pe baza a ce cunoaştem în prezent.
Cum văd păsările câmpul magnetic terestru. Credit: Theoretical and Computational Biophysics/UofI
Potrivit cercetătorilor din cadrul Theoretical and Computaţional Biophysics de la University of Illinois, proteinele criptocrome ar putea genera un „filtru” de câmp magnetic peste câmpul vizual al păsărilor, ca în imaginea de mai sus.
Studiul privind cinteza vărgată a fost publicat în Journal of the Royal Society Interface, iar studiul privind robinul european a fost publicat în Current Biology.
Sursă: Science Alert