В птичьих глазах обнаружили встроенный биокомпас

Птицы ориентируются по магнитному полю Земли: это помогает им в дальних перелетах, во время которых некоторые виды преодолевают десятки тысяч километров. Долгое время считалось, что ориентироваться по магнитному полю птицам позволяют соединения железа, которых много в клетках у основания клюва. Однако в последние годы находится все больше свидетельств того, что дело не в «железных клювах», а в особом типе белков, которые синтезируются в клетках некоторых тканей глаз.

В двух новых работах, опубликованных в этом году в журналах Journal of the Royal Society Interface и Current Biology, ученые описывают конкретный белок Cry4, который отвечает за «шестое чувство» у птиц. Его обнаружили в сетчатке глаз маленьких птичек зарянок и некоторых других птиц. Если выводы ученых верны, то это первый белок, который удалось связать с магнитным чувством у животных.

Cry4 относится к классу криптохромов — светочувствительных белков, благодаря которым мы видим синий, а некоторые животные и ультрафиолетовую часть спектра. Кроме того, криптохромы участвуют в регулировании циркадных ритмов. По-видимому, часть этих белков чувствительна и к магнитному полю. Реакция его молекулы на магнитное поле обусловлена, вероятно, процессами, происходящими на квантовом уровне.
Чтобы выделить белок, отвечающий за магнитное чувство, одни ученые исследовали клетки сетчатки, глазных мышц и мозга 39 зебровых амадин — популярных лабораторных птиц. «Подозреваемых» белка было три: Cry1, Cry2 и Cry4. Концентрация первых двух оказалась подвержена колебаниям в рамках суточного цикла, а концентрация Cry4 оставалась постоянной. «Мы исходили из положения о том, что птицы полагаются на магнитное чувство и днем и ночью», — поясняет один из авторов исследования, биолог Рейчел Мухайм (Rachel Muheim).

Вторая группа обнаружила, что концентрация Cry4 в течение суток неизменна и у зарянок. Кроме того, обнаружилось, что в период миграции его концентрация заметно выше. Особенно много его вырабатывают клетки клетчатки зарянок, которые получают достаточно солнечного света. Возможно, это помогает Cry4 работать в качестве компаса, полагают ученые.

Все эти выводы дают основания подозревать, что Cry4 участвует в магнитном ориентировании, но, чтобы окончательно в этом убедиться, ученым нужно найти птиц, в клетках которых Cry4 не синтезируется, и узнать, работает ли их «компас». Так что вопрос о том, как именно птицы ощущают магнитное поле, остается открытым.