Возможно, наконец-то найден ответ на вопрос, как голуби находят дорогу домой
Исследование предполагает, что голуби ориентируются с помощью богатых железом иммунных клеток в печени, способных реагировать на магнитное поле Земли. Эти результаты могут разгадать давнюю загадку навигации птиц и раскрыть удивительную новую сенсорную роль иммунной системы.
Голуби известны своей способностью преодолевать большие расстояния и при этом находить дорогу домой. На протяжении десятилетий ученые пытались понять, как им это удается. Новое исследование предполагает, что часть ответа может быть найдена в неожиданном месте: в печени.
Исследование, опубликованное в журнале Science, указывает на то, что специализированные иммунные клетки в печени голубей могут помогать им обнаруживать магнитное поле Земли, обеспечивая внутренний компас, который помогает в навигации.
Эти клетки, называемые макрофагами, обычно помогают расщеплять стареющие эритроциты. Выполняя эту задачу, они накапливают железо. По словам исследователей, это железо может придавать клеткам уникальные квантовые свойства, позволяющие им реагировать на магнитные поля. Когда эти клетки были удалены, птицам стало трудно находить дорогу домой.
«Мы совершенно не ожидали, что иммунные клетки будут действовать как сенсоры магнитных полей. Наши результаты выявляют ранее неизвестный механизм восприятия магнитного поля у животных», — говорит профессор Кристиан Куртс, директор Института молекулярной медицины и экспериментальной иммунологии Университетской больницы Бонна и один из ведущих авторов исследования.
«То, что выглядит как „интуитивное чувство“ при навигации птиц, на самом деле может иметь физическую основу», — добавляет профессор Мартин Викельски, директор Института поведения животных им. Макса Планка и другой ведущий автор исследования.
Давняя загадка навигации птиц
Ученым давно известно, что перелетные птицы и почтовые голуби используют магнитное поле Земли как один из нескольких инструментов навигации. Однако точный механизм обнаружения этого поля оставался неясным.
Ранее предполагалось, что птицы могут воспринимать магнитные поля с помощью светочувствительных молекул в глазах или с помощью крошечных магнитных частиц в клювах. Несмотря на многолетние исследования, убедительных доказательств в пользу любого из этих объяснений получить было сложно.
Новое исследование предлагает другую возможность. Международная исследовательская группа объединила иммунологов из Боннского университета и университетской больницы Бонна, физиков из Университета Дуйсбург-Эссена и орнитологов из Института поведения животных им. Макса Планка (MPI-AB).
Поиск магнитных клеток
Чтобы определить, где может происходить магнитное зондирование, исследователи изучили несколько частей тела, которые считались вероятными кандидатами, включая глаза, клюв и мозг. Они также исследовали печень и селезенку.
Используя методы, известные как «вибрационная магнитометрия образцов» и «магнитная сепарация клеток», команда измерила магнитные свойства в различных тканях.
«У нас были некоторые подсказки, что печень и селезенка обладают магнитными свойствами, поскольку они разрушают эритроциты и, таким образом, накапливают много железа в организме», — говорит первый автор, доктор Кливия Лисовски из Боннского университета и университетской больницы Бонна, которая руководила иммунологической работой.
Печень выделялась среди всех других исследованных тканей, демонстрируя самую высокую концентрацию железа.
«Железо кристаллизуется в наночастицах оксида, что делает клетки суперпарамагнитными и реагирующими на магнитные поля. Мы обнаружили, что наиболее сильный магнитный отклик наблюдается в ткани печени», — добавляет профессор Ульф Видвальд из Университета Дуйсбург-Эссена.
Дальнейшие исследования позволили установить, что источником этого магнитного отклика являются макрофаги печени.
