چشم پرندگان ميتواند ميدان مغناطيسي زمين را ببيند
سرانجام معماي چگونگي مسيريابي پرندگان هم حل شد. پرندگان مسير خود را به دليل وجود آهن در منقار خود پيدا نميكنند؛ بلكه كشف جديد نشان داد كه چشمهاي پرندگان به آنها اجازه ميدهد ميدان مغناطيسي زمين را ببينند. اين يافته حاصل نتايج دو مقالهي اخير است كه يكي در خصوص پرندهي سينهسرخ و ديگري دربارهي سهرهي گورهخري (فنچ راهراه) انجام شد.
در چشم پرندگان پروتئيني به نام كراي۴ (Cry4) وجود دارد كه جزوه گروه كريپتوكرومها است. كريپتوكروم گيرندهي حساس به نور آبي است كه در ديگر گونههاي گياهي و جانوري هم مشاهده ميشود. اين پروتئين نقش مهمي در تنظيم ريتمهاي روزانه ايفا ميكند.
در سالهاي اخير شواهدي وجود داشته است كه نشان ميدهد كريپتوكروم موجود در چشم پرندگان آنها را قادر ميسازد با تشخيص ميدان مغناطيسي جهت خود را شناسايي كنند. به اين خاصيت، گيرندگي مغناطيسي يا مگنتوريسپشن ميگويند.
پرندگان ميتوانند تنها بعضي از ميدانهاي مغناطيسي را شناسايي كنند كه اين موضوع بستگي به طول موجهاي خاصي دارد. مطالعات نشان دادهاند كه خاصيت گيرندگي مغناطيسي در پرندگان به نور آبي بستگي دارد. به انديشه متخصصين ميرسد كه اين مكانيزم از نوع بصري باشد كه بر اساس كريپتوكرومها شكل گرفته است؛ از اين رو كريپتوكرومها ميتوانند ميدانهاي مغناطيسي را به دليل انسجام كوانتومي شناسايي كنند.
بهمنظور پيدا كردن سرنخهاي بيشتر در خصوص كرپيتوكرومها، دو گروه زيستشناسي از پژوهشگران دانشگاه لوند در سوئد و پژوهشگران دانشگاه كارل فون در اولدنبورگ آلمان، شروع به مطالعه موضوع كردند. تيم سوئدي به اندازهگيري ژني سه نوع كريپتوكروم كراي ۱، كراي ۲ و كراي ۴ در مغز، ماهيچهها و چشمهاي سهرهي گورهخري پرداخت. فرضيهي آنها اين بود كه گيرندههاي مغناطيسي در اين كريپتوكرومها وجود دارد.
همانطور كه انتظار ميرفت، سطح ژنهاي ساعتي كراي ۱ و كراي ۲ در طول روز نوسان داشت؛ درحاليكه سطح كراي ۴ در طول روز ثابت بود؛ از اين رو ژن كراي ۴ ميتواند همان ژني باشد كه گيرندهي ميدان مغناطيسي است. مطالعات تيم آلماني هم اين نتيجه را تأييد كرد. پژوهشگران در گزارش خود نوشتند:
سطح ژنهايي مانند كراي ۱ و كراي ۲ در طول شبانهروز با نوسانهاي قوي همراه بود؛ درحاليكه ژن كراي ۴ نوسانهاي ضعيفي از خود نشان ميداد.
البته آنها به چند نتيجهي جالب ديگر هم رسيدند. نخست اينكه ژن كراي ۴ كه در بخش شبكيهي چشم قرار دارد، نور زيادي دريافت ميكند كه البته با توجه به وابستگي اين ژن به نور، نتيجهگيري معقولي است. نتيجهي ديگر اين بود كه سطح ژن كراي ۴ در فصل مهاجرت نسبت به فصول ديگر افزايش پيدا ميكند.
با اين حال هر دو گروه از پژوهشگران اعلام كردند كه تحقيقات بيشتري براي پيدا كردن پروتئين گيرندهي ميدان مغناطيسي لازم است. هر چند شواهد بهدستآمده قوي است؛ اما قطعي نيست و هر دو ژن كراي ۱ و كراي ۲ ميتوانند در گيرندگي مغناطيسي نقش داشته باشند. همانطور كه مطالعات قبلي در خصوص پرندهي آلوچهخورك و مگس سركه به چنين نتيجهاي رسيده بودند.
مشاهدهي پرندگاني كه در آنها ژن كراي ۴ غير فعال است، ميتواند كمك زيادي به درك نقش ژنهاي ديگر در تشخيص ميدانهاي مغناطيسي كند؛ درحاليكه لازم است مطالعات ديگر هم به مطالعه نقش ژن كراي ۱ بپردازند.
واقعا يك پرنده چه چيزي ميبيند كه ميتواند مسير خود را پيدا كند؟ ما نميتوانيم جهان را از دريچهي ديد اين موجودات ببينيم؛ اما ميتوانيم حدسهاي قابل قبولي بزنيم. پژوهشگران گروه بيوفيزيك تئوري و محاسباتي دانشگاه ايلينوي در سال ۱۹۷۸ تصوير بالا را شبيهسازي كردند كه تصوري از ميدان ديد پرندگان را به ما ميدهد.
هم انديشي ها