Внутренний GPS птиц: ученые выяснили, как печень помогает голубям находить дорогу домой

Исследование, опубликованное 28 мая в научном журнале Science, предлагает новый ответ на давнюю загадку: как домашние голуби находят дорогу домой на расстоянии в сотни километров. Авторы работы утверждают, что ключ к навигации может скрываться не в мозге, не в глазах и не в клюве, а в печени, где они нашли железосодержащие иммунные клетки, чувствительные к магнитному полю Земли.

Долгое время принцип птичьей навигации оставался предметом научных дискуссий. Ранее биологи предполагали, что пернатые считывают магнитное поле Земли с помощью светочувствительных молекул в сетчатке глаз, магнитных частиц в тканях клюва или жидкостных рецепторов во внутреннем ухе. Однако результаты нового исследования, указывают на иную локализацию биологического компаса птиц.

Исследование, проведенное специалистами Общества Макса Планка и Боннского университета, показало наличие сильного магнитного отклика в клетках печени голубей. Ранее подобные свойства связывали преимущественно с другими органами птиц. Выяснилось, что за восприятие геомагнитных линий отвечают макрофаги — специализированные клетки иммунной системы, чья основная функция заключается в разрушении старых эритроцитов и очистке крови.

В процессе переработки красных кровяных телец эти клетки накапливают железо. Высокая концентрация данного металла придает макрофагам суперпарамагнитные свойства. При полете птицы микроскопические частицы выстраиваются вдоль магнитных линий планеты. Поскольку клетки печени тесно контактируют с нервными волокнами, физическая информация об изменении поля конвертируется в сигналы и передается напрямую в мозг.

Для проверки данного механизма ученые осуществили поведенческий эксперимент. Тестовой группе птиц ввели препарат клодронат, который временно снизил число макрофагов в печени на 80 процентов. Голубей выпустили вдали от места обитания в пасмурную погоду. Плотная облачность лишила их возможности ориентироваться по солнцу. В результате особи с подавленными макрофагами полностью потеряли ориентацию на местности и не смогли найти обратный путь.

Данная работа предоставляет прямое физическое обоснование участия иммунной системы в пространственной навигации. Авторы констатируют, что птицы используют гибридную систему. При ясной погоде главным ориентиром служит солнце, тогда как печеночный магнитный компас задействуется как резервный инструмент при плохой видимости.

Источник: phys.org