BIOLOG

Niektóre ptaki, zwłaszcza gatunki wędrowne, są w stanie wyczuwać pole magnetyczne Ziemi i wykorzystywać je do orientowania się w przestrzeni. Nowe wyniki badań zespołu francuskich i niemieckich naukowców sugerują, że kluczem do magnetycznego zmysłu ptaków mogą być światłoczułe cząsteczki zwane kryptochromami. Kryptochromy są fotoreceptorami reagującymi na niebieskie światło, uczestniczącymi w wielu procesach związanych z cyklem dobowym, takich jak wzrost i rozwój.

Światło wpływa na zdolność ptaków do wyczuwania pól magnetycznych, ten "szósty zmysł" działa prawidłowo tylko w obecności niebieskiego lub zielonego światła, natomiast światło o innych długościach fal zakłóca działanie zmysłu magnetycznego.

Naukowcy zdali sobie sprawę, że kryptochromy mogą uczestniczyć w odbieraniu pola magnetycznego, ponieważ mają wszystkie potrzebne do tego właściwości fizyczne i chemiczne, zwłaszcza zdolność pochłaniania niebieskiego i zielonego światła oraz tworzenia "par rodników" - cząsteczek reagujących na pola magnetyczne. Co najważniejsze, dużo kryptochromów znajduje się w siatkówce ptaków.

Nie mogąc sprawdzić swojej hipotezy na ptakach wędrownych, naukowcy skierowali uwagę na roślinę laboratoryjną o podobnych własnościach, Arabidopsis thaliana. Wiadomo, że uaktywnienie kryptochromów tych roślin niebieskim światłem wpływa na ich zachowanie się, na przykład hamuje wzrost hypokotyla (łodygi).

W celu określenia wpływów pola magnetycznego na funkcjonowanie kryptochromów naukowcy z francuskiego Krajowego Ośrodka Badań Naukowych (CNRS) i uniwersytetów we Frankfurcie i Marburgu hodowali rośliny w obecności niebieskiego i czerwonego światła oraz pól magnetycznych o różnym natężeniu. Odkryli oni, że zwiększanie pola magnetycznego nasila hamowanie wzrostu hypokotyla tylko w obecności niebieskiego światła. Kiedy stosuje się czerwone światło, roślina wykorzystuje inne fotoreceptory zwane fitochromami i zmiany pola magnetycznego nie wpływają na wzrost hypokotyla. Co więcej, zmutowane rośliny bez kryptochromów są również niewrażliwe na zmiany pola magnetycznego.

W badaniu po raz pierwszy wykazano, że w przypadku roślin na działanie kryptochromów wpływają pola magnetyczne, sugeruje ono również, że w mechanizmach odbioru pola magnetycznego przez rośliny, a zatem przez ptaki wędrowne, wykorzystywane są te same światłoczułe cząsteczki. Naukowcy sugerują również, że ponieważ kryptochromy w dużej mierze nie zmieniły się w czasie ewolucji, wszystkie organizmy biologiczne mogą posiadać zdolność wyczuwania pól magnetycznych, nawet jeśli tego nie wykorzystują.

Więcej informacji na stronie internetowej:
http://www.cnrs.fr/

Źródło danych: Krajowy Ośrodek Badań Naukowych (CNRS)/CORDIS