Kryptochromy - cząsteczki odpowiedzialne za zmysł magnetyczny ptaków: artykuł nr 3298
2006-09-12 14:34:07 Zoologia
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