Российская Информационная Сеть
English   Контакты
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ
ТОП-дайджест  Хроника  Эксклюзив  Фоторепортажи  Личное мнение  Погода  Комментарии  Поиск  RSS  Интернет-радио  
 Топ 20 сегодня Топ 20 сегодня 
В Австрии готовятся выбирать президентаВ Австрии готовятся выбирать президента
В Китае пассажирский автобус упал в озероВ Китае пассажирский автобус упал в озеро
далее топ дня...
 Фотожурнал: фото-топ за месяц, галерея всех фото Фотожурнал 
 Новости партнеров
 Топ новости разделов сегодня Топ новости разделов 
В Австрии готовятся выбирать президентаВ Австрии готовятся выбирать президента
Производство никеля и кобальта может быть экологичнымПроизводство никеля и кобальта может быть экологичным
В Москве объявили лауреатов премии ГаленаВ Москве объявили лауреатов премии Галена
Морская авиация получила первый арктический Ми-8Морская авиация получила первый арктический Ми-8
В Китае разрабатывают технологию распознавания лицВ Китае разрабатывают технологию распознавания лиц
В Китае пассажирский автобус упал в озероВ Китае пассажирский автобус упал в озеро
Город Аль-Каяра задыхается в дымуГород Аль-Каяра задыхается в дыму
Дональд Трамп выступил со своей первой большой речьюДональд Трамп выступил со своей первой большой речью
Дружба с экс-возлюбленными вызывает психические расстройстваДружба с экс-возлюбленными вызывает психические расстройства
Канье Уэст возвращается домой после лечения в клиникеКанье Уэст возвращается домой после лечения в клинике
далее...
 Личное мнение Личное мнение 

 Новости о знаменитостях Знаменитости 
Новость: 19 августа 17:35: Муз-ТВ спровоцировало флэшмоб среди популярных поп-исполнителей и актёровМуз-ТВ спровоцировало флэшмоб среди популярных поп-исполнителей и актёров

Новость: 1 июля 09:43: Reflex выпустил новый альбом "Воспоминания о будущем"Reflex выпустил новый альбом "Воспоминания о будущем"


 Заплатим за ваше мнение!
Получайте до 1,5 долларов за каждую заполненную анкету!



 Новости общества Новости общества 
17 апреля, 15:25

Ученые снова потеряли "внутренний компас" птиц

Новости общества: Ученые снова потеряли "внутренний компас" птиц
Недавно в Nature вышла статья, из которой следует, что мы, по-видимому, до сих пор не понимаем, как животные чувствуют магнитное поле. Широко известно, что этой способностью обладают многие из них, и особенно птицы.

Оказывается, среди ученых существуют совершенно разные мнения о механизмах магниторецепции , и недавняя статья нанесла по одному из лагерей сокрушительный удар.

Известно, что некоторые животные могут чувствовать направление магнитного поля Земли. То, что акулы, черепахи, рыбы, почтовые голуби обладают внутренним компасом, который помогает им при ориентации в пространстве, вряд ли кому-то покажется сенсацией. Из-за огромного количества популярной литературы и фильмов на эту тему складывается ощущение, что в этой области все более-менее известно, а то немногое, что пока не вполне ясно, скоро сдастся под напором экспериментаторов.

Оказывается, это совсем не так. Даже наоборот - огромное количество экспериментальных фактов почему-то никак не может привести исследователей к ответу на вопрос: как животные чувствуют направление магнитного поля Земли?

Все началось с неприметных маленьких птичек-зарянок. Где-то в пятидесятые годы двадцатого века ученые заметили, что живущие в клетках зарянки по осени, повинуясь инстинкту, стремились улететь на юг. Самое удивительное было то, что в закрытом помещении они без каких-либо явных ориентиров действительно пытались выбраться из клетки именно с южной стороны. Вольфганг Вильчко (Wolfgang Wiltschko), в то время студент института Гёте, решил проверить, не стремятся ли птицы на юг с помощью некоего внутреннего компаса. Он обмотал вокруг клетки провода и пустил по ним ток в нужном направлении. Вильчко удалось обмануть зарянок - птицы стали пытаться вылететь из клетки в другом направлении.

Это наблюдение, несмотря на простоту эксперимента, почти никого не убедило - может быть, потому, что было слишком непонятно, как к этому явлению подступиться с экспериментальной точки зрения. С другой стороны, может быть, дело в том, что внимание большинства биологов в то время было приковано к другим вещам - недавно открытой структуре ДНК, транскрипции, генетическому коду.

Тем не менее, со временем данных, подтверждающих чувствительность некоторых животных к магнитному полю, накопилось очень много. Чувствительными оказались представители чуть ли не всех видов жизни - бактерии, мухи-дрозофилы, акулы, скаты, форель, черепахи, мигрирующие птицы и, прежде всего, голуби, дрозды, зарянки. Животные, видимо, пользуются своим внутренним компасом не так, как люди, - помимо направления на север, они чувствуют еще и наклон и интенсивность магнитного поля, которые позволяют им ориентироваться гораздо лучше человека с компасом.

Здесь необходимо небольшое пояснение про то, что такое наклон поля. Известно, что Земля представляет собой огромный магнит. Те, кто пользовался компасом, привыкли, что он все время показывает на север - что на экваторе, что за полярным кругом (если мы говорим про магнитный, а не истинный север), однако магнитные линии имеют еще и наклон. Если бы мы рассыпали вокруг планеты железную пыль, то смогли бы увидеть, как линии поля выходят из области южного полюса, проходят параллельно поверхности в районе экватора и входят в северный полюс (направленность с юга на север в данном случае просто условность). На магнитных полюсах линии поля входят в землю строго перпендикулярно поверхности, у экватора они параллельны, а в промежуточных широтах угол наклона меняется. Зная наклон магнитного поля относительно горизонта в данной точке, можно, теоретически, рассчитать свое местоположение. Видимо такой способ геолокации освоили в совершенстве черепахи.

Новорожденные черепахи, которые кормятся в определенном излюбленном месте на побережье Флориды, оказались способны его отыскивать, если их отвезти севернее или южнее этого места. То, что они руководствуются при этом наклонением магнитного поля, ученые установили, создав искусственное поле в бассейне с новорожденными черепашками. При большем наклоне черепашки стремились на "южную" сторону бассейна, при меньшем - на "северную".

Подобные эксперименты проводили и с акулами. В специально оборудованном бассейне их тренировали находить корм в зависимости от направления магнитного поля, и акулы легко справлялись с задачей. Еще интереснее был придуман эксперимент со скатами - их тоже тренировали находить пищу в бассейне, руководствуясь искусственным магнитным полем. Однако на этот раз ученые решили исключить побочный эффект эксперимента. Дело в том, что включение магнитного поля вызывает индукцию поля электрического, и ответ рыб можно было бы объяснить реакцией именно на его возникновение. Чтобы исключить этот эффект, скатам прикрепляли к телу маленькие магниты или такие же по размеру и форме немагнитные (бронзовые) капсулы. Магнитный груз полностью сбивал скатов с толку, а бронзовые капсулы никак на сообразительность рыб не влияли.

Отыскать орган, чувствующий магнитное поле у животных, оказалось очень непростой задачей. Возможно, дело в том, что им может оказаться, например, одна-единственная микроскопическая клетка в любом месте организма, ведь магнитное поле свободно проходит сквозь тело, и органам, чувствительным к нему, вовсе не обязательно находиться на поверхности. И огромное количество этологических (анализирующих поведение) опытов, к сожалению, ничего не сказали исследователям о том, где его следует искать.

Разочарованные поисками, некоторые ученые решили, что попытки отыскать чувствительный орган безрезультатны потому, что он уже давно найден. Им, по их мнению, на самом деле является сетчатка глаза. Действительно, у первых экспериментов Вильчко с зарянками была странная особенность. Птицы прекрасно находили магнитный юг в изолированном помещении и при искусственном свете, но никак не в полной темноте. В дальнейших экспериментах оказалось, что и не всякий свет подходит. Красный, например, был совершенно аналогичен темноте - животные переставали ориентироваться. Голубой свет, наоборот, очень хорошо компенсировал отсутствие солнечного.

Этим данным было очень сложно придумать какое-либо разумное объяснение, пока в конце девяностых годов биологи, занимавшиеся чувствительностью растений к голубому свету, не открыли белки криптохромы. Эти небольшие, чувствительные к голубому свету полипептиды неожиданно нашлись у почти всех животных - вплоть до человека. Оказалось, что они участвуют в регуляции суточных ритмов жизни и при этом располагаются в сетчатке.

Модель криптохрома. Светочувствительные аминокислоты показаны желтым, флавин - красным. Фото Klaus Schulten, Ilia Solov`yov, Theoretical and Computational Biophysics Group, Beckman Institute, University of Illinois (с сайта http://www.ks.uiuc.edu/Research

Связь криптохромов с магнитным полем удалось установить благодаря эксперименту на дрозофилах. Оказалось, что мух, так же как и птиц, можно научить находить сладкую воду, ориентируясь по магнитному полю. Те же мухи, которые несли мутацию и не могли синтезировать криптохромы, оказались совершенно необучаемы. Самое интересное состояло в том, что когда таким мутантным мухами ввели человеческий ген, похожий по последовательности на криптохром, трансгенные потомки вновь стали отыскивать сладкую воду. Некоторым ученым этот результат дал основание предполагать, что и человек может обладать какой-то неосознанной чувствительностью к магнитному полю.

Как же может крохотная молекула белка, которая подвержена сильнейшим постоянным тепловым флуктуациям, "чувствовать" направление магнитного поля? Оказалось, что для физиков предложить теоретическую модель чувствительности не так уж сложно. Светочувствительный белок может приобрести чувствительность к магнитному полю при переходе в возбужденное состояние. Есть только одна загвоздка - ни один из ученых, даже самых пламенных сторонников "криптохромовой" теории магниторецепции, не предложил ни одного механизма, с помощью которого чувствительность белка превращалась бы в возбуждение нейронов.

Отсутствие какого-либо механизма передачи сигнала от криптохрома сделало всю теорию весьма сомнительной для многих ученых. Исследователи бросили силы на то, чтобы найти у животных что-нибудь не столь экзотическое.

В восьмидесятые годы были открыты бактерии, содержащие в клетке маленькие (около 50 нанометров) кристаллы оксида железа - магнетита. Бактерии, правда, использовали их не совсем по назначению - не для того, чтобы путешествовать на север или юг, а чтобы находить дно по направлению наклона силовых линий поля. Где дно, там больше питательных веществ, и, ведомые своими магнитными кристаллами, бактерии направлялись вниз.

Этот случай магнетотаксиса у бактерий - наверное, единственный, по поводу которого у всех ученых есть четкое понимание механизма чувствительности. Между тем попытки найти что-то подобное у животных, - особенно у самых интересных из них с точки зрения точности ориентации, у почтовых голубей, - до начала двухтысячных не приводили к успеху.

К этому моменту было накоплено уже очень много данных по поведению, но все они, из-за отсутствия подходящего кандидата в магниточувствительные органы, "висели в воздухе". Поэтому, когда в 2004 группа ученых обнаружила шесть специальных точек в клюве у почтовых голубей, где содержались кристаллы магнетита, которые были в точности похожи на те, что найдены у бактерий, научное сообщество приняло эту работу как долгожданную находку.

Биофизики принялись рассчитывать магнитные параметры кристаллов на предмет их потенциальной чувствительности. Физики утверждали, что, хотя кристаллы и слишком малы для хорошей чувствительности, на самом деле они должны обладать особыми "суперпарамагнитными" свойствами. Биологи не отставали - для исследования миграций птиц они обрезали нервные волокна, иннервирующие верхнюю часть клюва, и делали выводы на основе сравнения путешествий голубей с поддержкой и без поддержки магнитной биолокации. Теоретики предлагали принципиальные схемы устройства рецепторов, которые должны были управляться внутриклеточными магнитами на кристаллах магнетита. Хотя сторонники криптохромов и опубликовали с 2004 года множество экспериментальных статей, в целом (особенно для более консервативных ученых) теория чувствительности на основе кристаллов магнетита выглядела до настоящего времени более убедительно.

Все рассыпалось из-за одной статьи. Группа европейских ученых из Австрии, Франции, Великобритании и Австралии обратила внимание на то, что хотя наличие кристаллов в клюве голубя было показано надежно, никто прежде не проверял сами клетки, где эти кристаллы находились.

Компьютерная модель клюва голубя. Красным показаны гипотетические магнитные точки. Кадр из видео исследователей.

Ученые вооружились компьютерной томографией и составили чрезвычайно подробную трехмерную карту голубиного клюва. Затем они сделали микроскопические срезы клювов разных голубей в точках, где содержались кристаллы, и обнаружили, что эти клетки никакого отношения к нейронам не имеют. Это были макрофаги - клетки-мусорщики, собирающие различные бактерии и мелкие частицы, которые попадают в ткани. Неудивительно, что макрофаги обнаружились именно в клюве - поблизости от воздушных потоков и источников пыли.

Помимо микроскопического анализа, ученые проверили тип клеток с помощью анализа поверхностных белков. Разные клетки содержат на внешней поверхности разные белки, на основе состава которых их можно надежно классифицировать. Проведенный анализ не оставил сторонникам магнеторецепторов клюва никаких надежд - магнетит содержался только в макрофагах.

Получается, голуби оставили ученых, которые их изучали, с носом. Никаких разумных нейробиологических механизмов магнеторецепции на основе криптохромов пока не предложено, а от самой развитой альтернативной теории последнее исследование не оставило камня на камне. "Животный магнетизм" оказался гораздо загадочнее, чем, наверное, могли предполагать первые исследователи вроде Вильчко, ставившие опыты на зарянках в шестидесятых годах.

С другой стороны, методологический арсенал биологов с того времени удивительно расширился. Возможно, "закрытие" европейских ученых только подстегнет интенсивность новых исследований. Уж очень велик потенциальный приз. Как говорил Торстен Ритц, один из исследователей криптохромов: "Не всем выпадает шанс открыть новый орган чувств".
[Читать все комментарии] [Напечатать новость]
LENTA.RU http://lenta.ru
  Комментарии к новости 
[Добавить комментарий]

Комментариев к этой новости пока нет. Добавьте первым свой комментарий!
[Добавить комментарий]
 Хроника новостей: Новости общества Хроника новостей 
Спальные кварталы в Подмосковье останутся без жителей

1 декабря 16:56
В России проходит Всероссийская акция "Стоп ВИЧ/СПИД"

30 ноября 16:55
В Якутии в эксплуатацию ввели сразу 3 котельные

30 ноября 14:00
В Канзасе в парке были обнаружены монстры и Санта-Клаусы

30 ноября 13:19
Активисты ОНФ инициировали прокурорскую проверку недостроев

28 ноября 15:14
В Калининграде 300 моряков Балтийского флота получили квартиры

25 ноября 14:34
В Краснодарском крае открыли 3-уровневую дорожную развязку

24 ноября 16:53
В Приморье жители разрушенного поселка обратились в прокуратуру

24 ноября 15:52
Витамин D не помогает предотвратить болезни

24 ноября 13:02
В Башкирии живому человеку выписали свидетельство о смерти

18 ноября 16:00
Рыбный рынок в Сиэтле стал источником плотоядных бактерий

18 ноября 12:53
Библейская плита была продана за $850 тыс

18 ноября 11:46
В Якутии реконструируют федеральную трассу "Колыма"

17 ноября 16:47
Красноярские хирурги впервые провели операции по пересадке печени и сердца

16 ноября 16:55
На Урале аномальные морозы

15 ноября 14:34
Российские призывники будут питаться в ресторанах

11 ноября 16:55
В Китае найдены останки крылатого динозавра

11 ноября 13:33
В Хибинах открывается туристический сезон

10 ноября 16:50
На центральную Россию обрушились снегопады

10 ноября 15:25
В Минске программист создал роботизированный протез

8 ноября 16:49
На Россию обрушился мощный циклон

8 ноября 14:13
По Красной площади сегодня прошла техника времен ВОВ

7 ноября 17:06
В Ростове-на-Дону простились с великим клоуном Олегом Поповом

7 ноября 15:11
Полиция нашла в сумке женщины детеныша коалы

7 ноября 13:41
Магадан остался без снега

2 ноября 16:52
В Кемеровской области открыли новый железнодорожный вокзал

2 ноября 15:57
В Свердловской области семья пытается выжить в полуразрушенном бараке

2 ноября 15:17
Транспортная прокуратура проверяет свалки бытовых отходов

1 ноября 17:02
Врачи удалили опухоль у 7-месячной девочки

1 ноября 16:06
Жительница Тулы потребовала от мужа 500 тыс рублей за измену

28 октября 15:15
 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25 >> 1856
 Главная новость дня Главная новость дня 
В Узбекистане готовятся выбрать нового лидера В Узбекистане готовятся выбрать нового лидера
 
 Эксклюзив Эксклюзив 
Пора ли продавать акции Apple? Пора ли продавать акции Apple?
 
  Топ новостей Опросы 
 Фоторепортажи: новости с подборкой фотографий Фоторепортажи 
Мария Кожевникова разбила лицо
Бондарчук ушел от жены к молодой актрисе
NASA показало рождественский астероид
Крис Кельми упал со 2 этажа
Отец Фриске устал воевать с Шепелевым
 Новости партнеров
 Новости дня Новости дня 
 
Новость: Россия потеряла космический аппарат "Прогресс 65"Россия потеряла космический аппарат "Прогресс 65"
 
Новость: В Москве объявили лауреатов премии ГаленаВ Москве объявили лауреатов премии Галена
 
Новость: Дональд Трамп выступил со своей первой большой речьюДональд Трамп выступил со своей первой большой речью
 
Новость: В Узбекистане готовятся выбрать нового лидераВ Узбекистане готовятся выбрать нового лидера
 
Новость: СБ ООН ввели против КНДР "самые жесткие" санкцииСБ ООН ввели против КНДР "самые жесткие" санкции
 
Новость: Город Аль-Каяра задыхается в дымуГород Аль-Каяра задыхается в дыму
 
  Copyright © RIN 2000-
* Обратная связь
Контактная информация  
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ