Компас на носу: Чувство магнитного поля
Покинув родные места, радужная форель три года странствует по морю, уходя от них на сотни километров — но когда приходит время, точно находит нужное устье и снова поднимается по речному руслу для размножения. Ее великолепная навигация использует массу органов чувств, включая отличное зрение и обоняние. Но есть среди них и одно, никак недоступное нам: чувство магнитного поля Земли.
И вот недавно группа немецких ученых во главе с Михаэлом Винкльхофером (Michael Winklhofer) впервые изолировала и изучила ключевой элемент этого органа чувств форели — «магнитные клетки», аналогичные тем, что обнаружены ранее у птиц и некоторых других животных. Функциональность этих клеток обеспечивают накапливающиеся в них кристаллы железосодержащего минерала, магнетита. Для ряда птиц с помощью специальных красителей, связывающихся с магнетитом, ученым удалось достаточно точно локализовать месторасположение таких клеток. Однако изолировать их для более детального исследования до сих пор не удавалось.
Проблема состоит в том, что эти «магнитные клетки» совсем малочисленны и не группируются друг с другом, а рассеяны по соответствующей ткани или органу. «Если вы возьмете ткань, содержащую такие клетки, — говорит Винкльхофер, — скорее всего "магнитной" будет одна из 10 тысяч, так что выделить ее и изучить будет очень непросто».
Чтобы проделать это, немецкие исследователи получили суспензию клеток носовых пазух радужной форели и поместили ее под микроскоп. Причем вокруг образца постоянно вращался магнит, так что клетки, содержащие магнетит, также вращались в поле зрения. В каждом образце таким образом было найдено от одной до четырех клеток с магнетитом, которые были забраны и помещены под стекло для изучения в изолированном виде.
В итоге необычные клетки удалось рассмотреть в беспрецедентных деталях. Выяснилось, например, что кристаллы магнетита оказались прикреплены к клеточным мембранам, причем магнетизм каждой клетки выражен в десятки, а то и сотни раз сильнее, чем предполагалось до сих пор. Это значит, что форель способна на большее, чем обычный компас: она чувствует не только направление на Северный полюс, но и мелкие неоднородности магнитного поля, дающие им достаточно точную информацию о текущей долготе и широте.
Впрочем, авторам еще предстоит доказать, что «магнитные клетки» действительно являются сенсорными: в конце концов, то, что они несут магнетит, чувствительный к геомагнитному полю, еще не означает, что они передают соответствующую информацию в мозг.
По публикации ScienceNOW