Навігація голубів розгадана: магнітне поле Землі вони відчувають внутрішнім вухом.

Як повідомляє ТСН: Дослідники виявили, що голуби сприймають магнітне поле Землі не через очі чи дзьоб, як вважалося раніше, а завдяки внутрішньому вуху. Це стало результатом дослідження команди вчених з Мюнхенського університету Людвіга-Максиміліана (LMU) у Німеччині.

В експерименті взяли участь 27 голубів у спеціально оснащеній лабораторії. Спочатку магнітне поле повністю вимкнули, а потім протягом 72 хвилин подавали контрольований сигнал силою 150 мікротесла. Це дало змогу з'ясувати, які ділянки мозку реагують на магнітний стимул.

Активність мозку голубів

Картування мозкової активності виявило чіткий порядок реакцій. Спочатку активувалися вестибулярні ядра — частини стовбура мозку, які пов'язані з внутрішнім вухом і контролем рівноваги. Потім сигнал переходив до мезопалію, що відповідає за різні сенсорні сигнали, і далі до гіпокампа, який регулює просторову пам’ять і навігацію. Інших суттєвих змін у мозку не зафіксовано, що свідчить про специфічну реакцію.

Для виявлення активних нейронів науковці використовували маркер c-FOS — ген, що активується в клітинах після збудження. Варто зазначити, що ці зони мозку залишалися активними навіть у повній темряві, що виступає доказом проти версії про сприйняття магнітного поля через світлочутливі білки криптохроми в очах.

Внутрішнє вухо як сенсор

Крім того, дослідники вивчали клітини внутрішнього вуха. Секвенування РНК показало, що один із видів волоскових клітин у півколових каналах містить багато вольтажно-залежних іонних каналів, чутливих до слабких електричних змін, які виникають при русі рідини в вусі через магнітне поле Землі.

Цей феномен пов'язаний з електромагнітною індукцією: коли голуб рухає головою, рідина в півколових каналах зміщується, а перетин магнітного поля створює мікроскопічні електричні сигнали. На відміну від сигналів рівноваги, які виникають через механічне згинання, індукція формує окремий електричний «канал», який, ймовірно, мозок розпізнає як магнітну інформацію.

Дослідники зазначають, що дискусії навколо магніторецепції тривають вже десятиліття. Раніше вважалися основними версії — роль криптохромів у сітківці ока і участь магнетиту. Водночас дослідження 2012 року виявило, що залізовмісні структури в дзьобах голубів є імунними клітинами, а не магнітними сенсорами, що повернуло увагу до внутрішнього вуха.

Обмеження дослідження

Попри вражаючі результати, вчені визнають, що зафіксована нейронна активність не доводить, що голуби обов'язково використовують цей механізм у природних умовах. Магнітні поля лабораторії відрізняються від природних, а різні види тварин можуть орієнтуватися в просторі по-різному.

Проте результати дослідження дозволяють глибше зрозуміти, як магнітні сигнали перетворюються на нервові імпульси. Дослідники вважають, що внутрішнє вухо може виконувати більш важливу роль у навігації тварин, ніж вважалося раніше, і цей механізм може бути характерним не тільки для голубів, а й для інших видів.

У науці не так часто виникають нові відкриття, що підпорядковують старі теорії новим знанням. Це дослідження підкреслює важливість внутрішнього вуха для побудови навігаційних стратегій у тварины, які давно відомі дослідникам, а тепер можуть отримати нове світло завдяки новим методам дослідження. Не виключено, що в майбутньому вчені вдасться спостерігати подібні механізми й в інших видах птахів чи навіть у ссавців.