Cacing bulat, lalat buah, rama-rama, ikan, merpati, kelawar menggunakan medan magnet Bumi untuk navigasi. Seseorang kekurangan kemampuan tersebut dan tanpa alat khas dia sesat. Bagaimana biocompass semula jadi berfungsi - dalam bahan RIA Novosti.
Cacing berfikir
Cacing bulat Caenorhabditis elegans, yang menempati anak tangga paling rendah di kerajaan binatang, memiliki pertumbuhan kecil di otak, pada akhir neuron AFD, mirip dengan antena televisyen mikroskopik. Ini adalah kompas bio yang mana cacing menavigasi tanah.
Berkat biocompass, cacing bergerak ke bawah untuk mencari makanan. Dalam eksperimen oleh saintis di University of Texas (AS), cacing kehilangan orientasi dan bergerak secara kacau-bilau jika medan magnet memutarbelitkan di sekitar mereka. Eksperimen lebih lanjut menunjukkan bahawa lintasan juga bergantung pada bahagian mana dunia cacing tersebut dilahirkan dan dibesarkan. Oleh itu, "orang asli Texas" bergerak selari dengan permukaan bumi, dan cacing Hawaii, Britain dan Australia - pada sudut yang sesuai dengan penyimpangan garis-garis medan magnet yang menjadi ciri tempat asal mereka.
Proses bio-laluan di otak cacing nematoda / ilustrasi oleh RIA Novosti.
Menghidu ikan
Video promosi:
Pada ikan, biocompass yang bertindak balas terhadap medan magnet bumi terletak di hidung. Para saintis dari University of Ludwig Maximilian (Jerman) dapat mengasingkan sel dari hidung trout pelangi (Oncorhynchus mykiss), yang mengandungi zarah magnetit, mineral yang memainkan peranan penting dalam kemampuan beberapa organisma hidup untuk menentukan arah pergerakan. Menurut penyelidik, terdapat dari sepuluh hingga seratus sel seperti itu di kawasan hidung setiap individu, yang memungkinkan ikan untuk menentukan bukan sahaja arah ke utara, tetapi juga untuk mengorientasikan diri pada garis lintang dan garis bujur.
Para saintis percaya bahawa berkat hidung yang terlalu sensitif, ikan trout bergerak dari sungai ke laut sejauh tiga ratus kilometer, dan setelah beberapa tahun ia kembali ke tempat ia dilahirkan.
Terima kasih kepada sel khas di kawasan hidung, pelangi pelangi selalu kembali ke tempat ia dilahirkan / CC BY 2.0 / Jon Nelson.
Serangga bergantung pada protein
Lalat buah juga mempunyai biocompass sendiri - ini adalah struktur dua protein yang terbentuk di permukaan membran sel. Cryptochrome (Cry) membolehkan sel merasakan cahaya biru dan ultraviolet. Fungsi utama protein kedua (CG8198) adalah pengaturan bioritme dalam tubuh, tetapi dalam kombinasi dengan kriptokrom, ia membentuk sejenis jarum nano. Poros tengahnya adalah CG8198 dan cangkangnya adalah Cry.
Jarum seperti itu, seperti jarum kompas, sejajar walaupun dengan medan magnet yang lemah. Semasa kajian, saintis China harus mengganti instrumen logam dengan instrumen plastik, kerana struktur protein yang sedang dikaji sangat magnet dan melekat pada logam.
Kompleks protein terbuka diberi nama MagR (reseptor magnetik). Tepat cara kerjanya masih belum jelas, tetapi para saintis telah menyarankan bahawa protein, menghantar isyarat ke sistem saraf, membantu Drosophila memahami di mana utara.
Drosophila merasakan medan magnet Bumi berkat kompleks protein MagR / Foto: Muhammad Mahdi Karim.
Burung membilang dan mengukur
Rama-rama raja dan beberapa burung, khususnya merpati, mempunyai reseptor magnetik. Pada burung, sejenis kriptokrom, Cry 1a, terdapat di sel-sel retina yang sensitif terhadap sinar biru dan ultraviolet, dan ia bertindak balas terhadap medan magnet hanya setelah pengaktifan cahaya. Tetapi itu tidak menjelaskan sepenuhnya bagaimana sistem navigasi burung berfungsi. Memang, ketika berorientasi di angkasa, burung menggunakan dua "peta navigasi bio" sekaligus - bau dan magnetik.
Terima kasih kepada burung magnet, mereka membezakan arah ke utara dan selatan, mengira garis bujur, mengukur deklinasi (perbezaan antara magnetik dan geografi utara) medan magnet Bumi, ini membantu mereka mengorientasikan diri dan membetulkan laluan.
Para saintis percaya bahawa burung melakukan perjalanan bergantung pada medan magnet, dan bau memainkan peranan yang lebih penting di garisan penamat. Burung merpati yang dipasang lubang hidungnya memotong saraf penciuman, menghancurkan epitel penciuman dengan mencuci paruh dengan larutan zat sulfat berair, dan menghabiskan lebih banyak masa untuk kembali ke merpati daripada burung biasa.
Tidak semua saintis bersetuju bahawa protein Cry 1a melayani burung untuk navigasi / CC BY-SA 2.5 / Alan D. Wilson / Feral Rock Dove di Taman Wilayah Tasik Burnaby di Burnaby, BC, Kanada.
Pemeriksaan Kelawar dengan Matahari
Pada tahun 2016, saintis dari Institut Max Planck untuk Kajian Otak (Jerman) menemui protein navigasi Cry, atau variannya Cry 1a, dalam sel sembilan puluh spesies mamalia. Dan, katakanlah, tikus dan kelawar, yang jelas bertindak balas terhadap medan magnet, tidak mempunyai protein ini.
Sebilangan spesies kelawar - khususnya, kelawar yang hebat (Myotis myotis) - tidak hanya membetulkan penerbangannya sesuai dengan medan magnet Bumi, tetapi juga setiap hari memeriksa biokod mereka terhadap matahari - lebih tepatnya, terhadap cahaya terpolarisasi, yang paling terang pada waktu matahari terbenam.
Ini disahkan oleh eksperimen saintis Jerman dan Bulgaria. Kelawar ditempatkan di medan magnet yang diubah (beralih 90 darjah ke timur) semasa matahari terbenam. Beberapa haiwan berada di dalam bekas dan tidak dapat melihat sinar matahari yang terbenam. Akibatnya, ketika mereka dibebaskan, mereka menyimpang dari arah hanya dengan sudut kecenderungan balok di dalam kotak dan sesat. Tikus yang dapat membandingkan perasaan mereka dengan matahari tidak mengalami kesukaran seperti itu dan kembali dengan selamat ke gua asal mereka.
Biokomputer untuk manusia
Pada manusia, tidak ada proses di otak, tidak ada sel dengan magnetit, tidak ada protein navigasi dalam sel. Dia sesat tanpa alat khas, jika tidak ada mercu tanda yang tinggi di laluan itu. Perkara ini sering berlaku di hutan.
Jurutera Amerika Liviu Babitz dan Scott Cohen mengusulkan untuk membetulkan kesalahpahaman ini dengan menggunakan implan yang bertindak sebagai biocompass - seperti pada haiwan. Peranti silikon berukuran kotak mancis bergetar setiap kali seseorang berpusing ke utara. Pencipta telah menanamkan biocompass di bawah kulit mereka.
Alfiya Enikeeva
