Profimedia

Za hitre novice, aktualne teme in zanimive vsebine izberite Svet24 za svoj prednostni vir na Googlu.

Nastavi

 Med številnimi živalskimi čuti je zaznavanje magnetizma najbolj skrivnostno in predmet največ razprav. Ptice pevke selivke, morske želve in druge živali nekako zaznavajo Zemljino magnetno polje ter njegovo usmerjenost uporabljajo za navigacijo.

Imunske celice v jetrih, bogate z železom

Raziskava, objavljena v reviji Science, zdaj razkriva presenetljiv mehanizem: zdi se, da golobom pismonošam magnetni kompas zagotavljajo imunske celice v jetrih, bogate z železom.

»Ta zamisel je preprosto osupljiva,« pravi Catherine Lohmann, strokovnjakinja za senzorično ekologijo z Univerze Severne Karoline v Chapel Hillu, ki pri raziskavi ni sodelovala. »To je resnično nova smer in povsem svež pogled na vprašanje, o katerem v znanstveni literaturi razpravljamo že dolgo.«

Pametna arhitektura brez klime

Letališče v tropih, ki ga hladi naravna ventilacija in posebna streha

Kako zgraditi srednjeveški grad

Zakaj arheologi v francoskih gozdovih gradijo trdnjavo iz 13. stoletja?

Kriptokromi se odzivajo na magnetno polje

Številne živali se pri orientaciji opirajo na magnetne informacije, med njimi ptice, želve, morski psi in psi. Nekateri raziskovalci celo menijo, da bi lahko tudi pri ljudeh obstajal zakrnel čut za magnetizem. O tem, kako natančno ta čut deluje, že dolgo potekajo burne razprave.

Profimedia

Ena prvih hipotez je predvidevala, da drobni kristali magnetita v živalskih tkivih nekako delujejo kot igle kompasa. Novejša zamisel pravi, da se na magnetno polje odzivajo beljakovine v mrežnici, imenovane kriptokromi. To bi pticam pevkam selivkam omogočalo letenje v pravi smeri tudi v šibki svetlobi somraka.

Lani so raziskovalci, ki proučujejo golobe pismonoše, odkrili še en mehanizem. Laboratorijski poskusi so pokazali, da spreminjajoče se magnetno polje v njihovem notranjem ušesu inducira električne tokove, ti pa vzdražijo živce, ki vodijo v možgane.

Naključno srečanje je odprlo novo pot

Odkritje v novi raziskavi se je začelo z naključnim srečanjem. Ornitolog Martin Wikelski, ki na Inštitutu Maxa Plancka za vedenje živali proučuje selitvene vrste, se je na znanstveni konferenci zapletel v pogovor z imunologom Christianom Kurtsom z Univerze v Bonnu.

Ko mu je Wikelski opisal vlogo magnetizma pri živalski navigaciji, je Kurts omenil svojo ugotovitev: imunske celice, imenovane makrofagi, ki jih je pridobil iz vranic miši in ljudi, so vsebovale drobne magnetne delce železa. Ti so nastali, ko so makrofagi razgrajevali stare rdeče krvničke in shranjevali njihove železove atome. Bi lahko podobne imunske celice sodelovale tudi pri orientaciji golobov pismonoš?

Najmočnejši signal imajo jetra

Kurts je imel zamisel, kako preveriti hipotezo. K sodelovanju je povabil podoktorsko raziskovalko Clivio Lisowski z Univerze v Bonnu, ki jo je že dolgo zanimalo, kako celice zaznavajo svoje okolje, in ji zaupal vodenje raziskave. Lisowski je najprej preverila, ali različna golobja tkiva vsebujejo enake drobne magnetne delce kot imunske celice miši. S sodelavci je pričakovala, da bo največ takšnih delcev v vranici, ki je pri sesalcih glavno mesto, kjer makrofagi reciklirajo rdeče krvničke. Toda občutljivi magnetometer je pokazal, da imajo med vsemi pregledanimi tkivi najmočnejši signal jetra. Signal je bil razmeroma šibek, vendar še vedno več kot dvajsetkrat močnejši od ravni šuma merilne naprave.

Ko so odstranili makrofage, so se golobi izgubili

Raziskovalci so nato s preprostim in domiselnim poskusom preverili, ali makrofagi, bogati z železom, golobom res služijo kot magnetni kompas. Makrofage so odstranili z uporabo liposomov s klodronatom. Ekipa je 34 golobov pismonoš, vzrejenih zaradi njihove izjemne sposobnosti vračanja domov, naučila preleteti 19 kilometrov dolgo pot naravnost proti vzhodu. Podnevi se golobi orientirajo po položaju Sonca. Kadar je nebo povsem oblačno, pa se pri določanju smeri zanašajo na magnetni čut.

V bližini Bodenskega jezera so 18 pticam vbrizgali pripravek s klodronatom. Štiriindvajset ur pozneje so jih spuščali drugo za drugo, medtem ko so gosti oblaki povsem zakrivali Sonce. Golobi so bili opremljeni z oddajniki GPS, zato je ekipa njihovo gibanje lahko spremljala v realnem času.

Vseh 18 ptic je povsem izgubilo orientacijo. Domov so se vrnile šele, ko se je nebo zjasnilo. Nasprotno pa je 16 golobov, ki so prejeli kontrolno injekcijo brez učinkovine, takoj odletelo naravnost domov. »Zame je bil to prvi znak, da se dogaja nekaj res vznemirljivega,« je za revijo Sciense povedal Wikelski.

Nova raziskava na Madagaskarju

Ti lemurji pojejo kot operne pevke: znanstveniki odkrili njihov trik

Da bi izključili možnost, da je pripravek ptice zmedel ali povzročil druge neželene učinke, zaradi katerih bi izgubile pot, so golobe, ki so ga prejeli, spustili tudi ob sončnem vremenu. Takrat so domov prileteli brez težav.

Ob sončnem vremenu se golobi pismonoše orientirajo po položaju Sonca, ob oblačnem pa se zanašajo na magnetni čut. Ptice z običajnim številom jetrnih makrofagov so tudi pod oblačnim nebom brez večjih težav preletele naučeno 19-kilometrsko pot. Golobi, ki so jim z liposomi s klodronatom odstranili jetrne makrofage, so se ob sončnem vremenu prav tako znašli, ob oblačnem pa so imeli velike težave pri vračanju domov. To nakazuje, da imunske celice sodelujejo pri njihovem magnetnem čutu. 

Kako jetra sporočajo smer možganom?

»To je izjemno vznemirljiva ugotovitev,« pravi Verner Bingman, nevroetolog z Državne univerze Bowling Green. Kljub temu raziskavo razume predvsem kot začetni dokaz, da bi predlagani mehanizem lahko deloval in da ga je treba še proučiti.

Namesto odstranjevanja makrofagov bi rad videl poskus, v katerem bi raziskovalci spremenili magnetne informacije, ki prihajajo iz jeter. Podobne posege so izvedli že v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja: golobom pismonošam so namestili kovinske tuljave, ki so spreminjale magnetno polje okoli njihovih glav, zaradi česar so ptice letele v nasprotno smer.

Kako bi makrofagi magnetne informacije prenašajo do živčnih celic

Susanne Åkesson, ekologinja z Univerze v Lundu, pravi, da ostaja več odprtih vprašanj o morebitni vlogi jeter pri navigaciji. Med njimi je vprašanje, kako bi makrofagi magnetne informacije sploh prenašali do bližnjih živčnih celic.

Ena od zamisli je, da feritin ob spreminjanju položaja ptice glede na silnice Zemljinega magnetnega polja spremeni svojo usmerjenost in povleče za mrežo vlaken v makrofagu. To bi lahko sprožilo sproščanje signalnih molekul.

Če bodo mehanizem, povezan s feritinom, potrdili, bi bil po Wikelskijevih besedah »lahko zelo razširjen – od čebel do netopirjev, kitov in morskih psov«.

Toda Lohmann ostaja previdna. Raziskovanje magnetnega čuta živali je doslej le redko potekalo tako naravnost kot let goloba pismonoše proti domu.