Электрическое открытие: голуби обнаруживают магнитные поля через внутреннее ухо

В 1882 году французский натуралист Камиль Вигье одним из первых предположил существование магнитного чувства. Его догадка оказалась верной. Многие животные — от летучих мышей до перелётных птиц и морских черепах — используют магнитное поле Земли для навигации.

Однако, несмотря на десятилетия исследований, учёные всё ещё удивительно мало знают о магнитном чувстве. Как животные обнаруживают магнитные поля? Какие мозговые цепи обрабатывают эту информацию? И где в теле расположена эта сенсорная система?

Вигье смело предположил, что магнитное восприятие может происходить во внутреннем ухе за счёт генерации небольших электрических токов. Эта идея была проигнорирована и затем забыта — историческое размышление, утраченное с течением времени.

Теперь, более века спустя, её возродили нейробиологи из LMU в статье "A global screen for magnetically induced neuronal activity in the pigeon brain", опубликованной в Science.

Команда под руководством профессора Дэвида Кейса использовала беспристрастный подход, изучая мозг голубей, подвергнутый воздействию магнитных полей.

"Современная микроскопия позволила нам идентифицировать специализированные цепи, обрабатывающие магнитную информацию. Более того, она дала критическую подсказку о местонахождении первичных магнитных сенсоров". Аспиранты Грегуар Нордманн и Спенсер Бэлей наблюдали устойчивую активацию в области мозга, называемой вестибулярным ядром, которое связано с внутренним ухом.

Генетический анализ ткани внутреннего уха выявил клетки с высокочувствительными электрическими сенсорами — теми же, что акулы используют для обнаружения добычи.

"Описанные нами клетки идеально приспособлены для обнаружения магнитных полей с помощью электромагнитной индукции — это позволяет голубям находить путь домой, используя тот же физический принцип, что и беспроводная зарядка телефонов". В обоих случаях магнитный импульс преобразуется в электрический сигнал. Для голубя это питает его естественный GPS.

Исследователи подчёркивают, что это, вероятно, не единственная стратегия магнитного восприятия в природе. "Наши данные предполагают, что во внутреннем ухе есть 'тёмный компас', в то время как другие исследования указывают на светозависимый компас в зрительной системе", — объясняет Кейс.

"По всей вероятности, магниторецепция развивалась конвергентно у разных организмов. Многое ещё предстоит открыть".