Кріптохроми – це клас світлочутливих молекул, які можна знайти в організмі бактерій, рослин і тварин. У останніх вони задіяні в регуляції циркадних ритмів (“біологічних годин”) організму.
У птахів кріптохроми також беруть участь в орієнтації по магнітному полю Землі: кріптохром 1a знаходиться в фоторецепторах очей птаха і активується під дією магнітного поля.
Тепер дослідники з Інституту Макса Планка з вивчення мозку також виявили кріптохром 1а у фоторецепторах у декількох видів ссавців. Цілком можливо, що ці тварини орієнтуються по магнітному полю Землі завдяки своїй зоровій системі, тобто практично бачать силові лінії магнітного поля планети.
Сприйняття магнітного поля Землі використовується багатьма видами тварин для орієнтації в просторі та навігації: комахами, рибами, рептиліями, птахами і ссавцями. Однак люди, здається, не здатні сприймати магнітне поле Землі.
Магнітна орієнтація перелітних птахів була вивчена досить докладно: їх природний компас не вказує напрямок, а вловлює нахил магнітних силових ліній по відношенню до поверхні Землі. Дивно, але ця здатність у птахів пов’язана із зоровою системою, а магнітне поле активізує світлочутливі молекули кріптохрома 1а в сітківці.
Кріптохроми розташовані у чутливих до ультрафіолету і синього світла колбочках фоторецепторів і реагують на магнітне поле тільки в тому випадку, якщо одночасно на них впливає світло.
Команда німецьких дослідників вивчила на наявність кріптохрома 1 сітківку 90 видів ссавців (кріптохром 1 є аналогом кріптохрома 1а в сітківці птахів). З допомогою антитіл вчені виявили кріптохроми в конусах лише декількох видів м’ясоїдних приматів (наприклад, орангутангів), а також у хижаків-псових – у собак, вовків, ведмедів, лисиць і борсуків. Однак у м’ясоїдних котячих (котів, левів, тигрів) кріптохром 1 виявлений не був.
Читайте також: У ході дослідження інших 16 загонів ссавців вчені не виявили активних кріптохромов 1 в колбочках сітківки ока тварин.
Активний кріптохром 1 знаходиться у світлочутливих зовнішніх сегментах колбочок. Тому малоймовірно, що він впливає на біологічний годинник тварин – контролююча їх система розташовується в ядрі клітини, розташованому на значній відстані від зовнішніх частин. Також малоймовірно, що кріптохром 1 діє як додатковий зоровий пігмент для сприйняття кольору, відзначають дослідники. У результаті вчені, виключивши інші можливі функції молекули, роблять висновок, що як мінімум у деяких ссавців кріптохром 1 використовується саме для сприйняття магнітних полів Землі.
Спостереження за лисицями, собаками і навіть людьми показали, що вони здатні сприймати магнітне поле Землі: наприклад, лисиці більш успішні при лові мишей, якщо накидаються на них у північно-східному напрямку. Однак вчених вкрай здивувало, що кріптохром 1 відсутній в організмах гризунів і кажанів, які явно реагують на магнітні поля. Ймовірно, вони сприймають магнітні поля якось інакше, наприклад, за допомогою мікроскопічних магнетитових частинок в клітинах. Причому цей спосіб не вимагає наявності освітлення (наприклад, ним користуються тварини сліпаки, які живуть в підземних тунелях).
Дослідники стверджують, що нова наукова робота підняла ряд фундаментальних питань. Зокрема, в майбутньому необхідно точно з’ясувати, чи є кріптохром 1 частиною магнітної орієнтації ссавців або ж він виконує якісь інші завдання в сітківці ока.
З науковою статтею можна ознайомитися в журналі Scientific Reports.
Натхнення: earth-chronicles.ru