Биологи обнаружили клетки магнитной навигации внутри носа рыбы
9 июля 2012 года
Биологи обнаружили в органе обоняния радужной форели множество клеток, способных считывать магнитное поле Земли и использовать его для навигации в трехмерном пространстве, и опубликовали свои выводы в статье в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Большинство перелетных птиц умеет "видеть" магнитное поле нашей планеты и использовать его для ориентации в пространстве при длительных перелетах. На сегодняшний день ученые так и не смогли однозначно обнаружить клетки "биокомпаса" - обнаруженные в начале 21 века частички железа в клюве голубя оказались останками иммунных клеток, а не элементами птичьей системы навигации.
Группа биологов под руководством Михаэля Винкльхофера (Michael Winklhofer) из университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене (Германия) обнаружила в носе радужной форели (Oncorhynchus mykiss) клетки "биокомпаса" при помощи остроумной, надежной и при этом достаточно простой методики.
Винкльхофер и его коллеги подготовили срезы чувствительной ткани носа - обонятельного эпителия, аккуратно отделили клетки друг от друга и погрузили их в густой питательный раствор. Затем они поместили культуру клеток в поле действия сильного магнита и стали медленно вращать магнит, наблюдая за клетками при помощи оптического микроскопа.
Оказалось, что примерно тысяча клеток двигалась вместе с магнитным полем. Ученые повторили эксперимент на других образцах эпителия, извлеченных из тканей 50 рыб, и получили схожие результаты. По словам биологов, все вращающиеся клетки содержали в себе множество мелких непрозрачных частиц, хорошо отражающих свет.
Авторы статьи изучили химический состав непрозрачных фрагментов при помощи сканирующего электронного микроскопа и обнаружили, что включения в клетках состояли из железа. Данные микроскопические кусочки железа были прочно присоединены к оболочке клетки при помощи белковых нитей - именно благодаря ним клетка вращалась вместе с частицами металла.
Убедившись в присутствии железа в клетках, биологи попытались определить чувствительность "биокомпаса" форели. По их расчетам, орган навигации рыбы способен фиксировать изменения в силе и направлении магнитного поля, возможные на нашей планете. Иными словами, форель достаточно хорошо чувствует магнитное поле нашей планеты для использования его в качестве точной системы навигации.
Биологи планируют использовать эту методику для изучения тканей других животных, обладающих "биокомпасом", в том числе и птиц. Как отмечают ученые, это позволит избавиться от ложных срабатываний, с которыми сталкивались предыдущие группы исследователей.