เข็มทิศภายในของนกทำจากโปรตีนที่ไวต่อแสง

งานวิจัยชิ้นใหม่ได้สำรองทฤษฎีที่ว่านกใช้โปรตีนพิเศษภายในดวงตาเพื่อตรวจจับสนามแม่เหล็กของโลก

แม้ว่ามันจะเป็นที่ยอมรับมานานแล้วว่านกมีความสามารถในการสัมผัสกับสนามแม่เหล็กของโลก แต่กลไกที่แม่นยำที่ช่วยให้พวกเขาทำเช่นนั้นยังคงเข้าใจได้บ้าง ปฏิกิริยาทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับโปรตีนนี้เป็นผู้ต้องสงสัยหลัก แต่ไม่มีหลักฐานโดยตรงที่จะสนับสนุนสิ่งนี้ในปัจจุบัน - มีเพียงหลักฐานสถานการณ์ที่แข็งแกร่ง

“ หลักการที่ว่าการเปลี่ยนแปลงทางเคมีสามารถตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอมาก…เป็นของแท้อย่างไม่ต้องสงสัยเลย” Peter Hore นักเคมีชีวฟิสิกส์ที่ Oxford University และผู้ประสานงานการศึกษากล่าวใน Aคำแถลง- “ สิ่งที่ยังไม่ได้รับการพิสูจน์คือกลไกนี้อยู่ที่หัวใจของการเต้นของแม่เหล็กนกหรือไม่”

อย่างไรก็ตามตามที่รายงานในการศึกษาใหม่ในวารสารฟิสิกส์ใหม่แบบจำลองคอมพิวเตอร์สำรองความคิดที่ว่าโปรตีนในดวงตาของนกจะตอบสนองต่อสายสนามแม่เหล็กของโลกและไม่ใช่สารเคมีลึกลับอื่น ๆ

^{Cryptochromes อาจเป็นกุญแจสำคัญในเข็มทิศภายในของพวกเขา Triff/Shutterstock}

Magnetoreception อธิบายถึงความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการตรวจจับสนามแม่เหล็กของโลก มนุษย์เศร้าไม่มี แต่งานวิจัยเปิดเผยว่าสัตว์อื่น ๆ อีกมากมายและ Lifeforms ทำเช่นค้างคาวเต่ามด, ฉลาม, สุนัข, หมาป่า, สุนัขจิ้งจอก, หมี, แบคทีเรียและแม้แต่บิชอพบางตัว

นกอาจเป็นที่รู้จักมากที่สุดสิ่งมีชีวิตแม่เหล็กแต่มีมากมายเกี่ยวกับเข็มทิศนกที่ยังคงเป็นปริศนา การศึกษาใหม่นี้สำรวจความคิดที่ว่านกสามารถนำทางโลกโดยใช้เข็มทิศแม่เหล็กในตัวที่ขึ้นอยู่กับเคมีของดวงตาของพวกเขา

ภายในเรติน่าของพวกเขาโปรตีนที่รู้จักกันในชื่อ cryptochromes มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีที่มีความไวต่อแสงและเป็นแม่เหล็กและเป็นปฏิกิริยาเหล่านี้ที่อาจทำให้นก "เปิดใช้งาน" เข็มทิศของพวกเขา ปฏิกิริยาทางเคมีเหล่านี้นอกนกนั้นมีเอกสารที่ดี แต่เพียงเพราะพวกมันเกิดขึ้นภายในเรติน่าของนกมันไม่ได้หมายความว่าพวกเขาจะใช้ประโยชน์จากมันจริง

ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นที่สำคัญกว่าคือสนามแม่เหล็กของโลกอาจไม่แข็งแรงพอที่จะเปลี่ยนเคมีของ cryptochromes ที่พบในนก ถ้าไม่ใช่ปฏิกิริยาการสร้างแม่เหล็กที่สำคัญเหล่านี้จะไม่เกิดขึ้นภายในเรติน่า บางทีนกก็เป็นแม่เหล็กขอบคุณโปรตีนหรือสารประกอบที่ไม่รู้จักในร่างกายของพวกเขาในปัจจุบัน

เพื่อค้นหาว่าทีมมีชุดการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อทำซ้ำปฏิกิริยาเคมีที่จะเกิดขึ้นเมื่อ cryptochrome ประเภทนี้สัมผัสกับความแรงของสนามแม่เหล็กที่แตกต่างกันและเปลี่ยนระดับแสง อันที่จริงมันปรากฏว่าราวกับว่ากำลังสนามแม่เหล็กของโลกเพียงพอที่จะกระตุ้นปฏิกิริยาที่ขึ้นกับแม่เหล็กภายใน cryptochromes

ในความเป็นจริงปฏิกิริยาจะแสดงให้เห็นว่าขึ้นอยู่กับทิศทางของสนามแม่เหล็กในเวลานั้น สิ่งนี้ยังเพิ่มหลักฐานเพิ่มเติมให้กับความคิดที่ว่านกไม่เพียง แต่ใช้สนามแม่เหล็กของโลกเพื่อนำทาง แต่ cryptochromes ของพวกเขาเป็นสารประกอบสำคัญที่เกี่ยวข้อง

ไม่ว่าในกรณีใด cryptochromes ไม่ใช่วิธีเดียวที่สิ่งมีชีวิตสามารถตรวจจับสนามแม่เหล็กและแม้ว่าพวกเขาจะมีโปรตีนเหล่านี้ก็ไม่มีการรับประกันว่าพวกเขาใช้มันจริง

ตัวอย่างเช่นลิงลิงสองสายพันธุ์-ซึ่งเพิ่งพบว่ามี cryptochromes ที่ไวต่อแสงและมีความไวต่อแสง-อาจไม่สามารถใช้พวกเขาในการตรวจจับสนามแม่เหล็กและยังไม่มีหลักฐานว่าพวกเขาทำสุนัขจิ้งจอกสีแดงในทางกลับกันดูเหมือนว่าจะสามารถใช้ cryptochromes ของพวกเขาเพื่อเพิ่มความแม่นยำของการล่าเหยื่อที่ตายแล้วของพวกเขา