Magnetorecepcja -Magnetoreception

Eksperymenty na europejskich rudzikach , które są migrujące , sugerują , że ich zmysł magnetyczny wykorzystuje mechanizm kwantowej pary rodników .

Magnetorecepcja to zmysł pozwalający organizmowi wykryć pole magnetyczne Ziemi . Zwierzęta z tym zmysłem obejmują stawonogi , mięczaki i kręgowce (ryby, płazy, gady, ptaki i ssaki, choć nie ludzie). Zmysł służy głównie do orientacji i nawigacji , ale może pomóc niektórym zwierzętom w tworzeniu map regionalnych. Eksperymenty na ptakach wędrownych sugerują, że wykorzystują one białko kryptochromowe w oku, opierając się na mechanizmie pary rodników kwantowychpostrzegać pola magnetyczne. Efekt ten jest niezwykle wrażliwy na słabe pola magnetyczne i łatwo zakłócany przez zakłócenia o częstotliwości radiowej, w przeciwieństwie do konwencjonalnego kompasu żelaznego.

Ptaki mają w górnych dziobach materiały zawierające żelazo. Istnieją pewne dowody na to, że zapewnia to zmysł magnetyczny, w którym pośredniczy nerw trójdzielny , ale mechanizm jest nieznany.

Ryby chrzęstne, w tym rekiny i płaszczki , mogą wykrywać niewielkie wahania potencjału elektrycznego za pomocą swoich organów elektrorecepcyjnych , baniek Lorenziniego . Wydaje się, że są one w stanie wykrywać pola magnetyczne za pomocą indukcji. Istnieją dowody na to, że ryby te wykorzystują w nawigacji pola magnetyczne.

Historia

Biolodzy od dawna zastanawiali się, czy migrujące zwierzęta , takie jak ptaki i żółwie morskie , mają wbudowany kompas magnetyczny, który umożliwia im nawigację przy użyciu ziemskiego pola magnetycznego . Aż do końca XX wieku dowody na to były zasadniczo jedynie behawioralne : wiele eksperymentów wykazało, że zwierzęta rzeczywiście mogły czerpać informacje z otaczającego ich pola magnetycznego, ale nie dały żadnych wskazówek na temat mechanizmu. W 1972 roku Roswitha i Wolfgang Wiltschko wykazali, że ptaki wędrowne reagowały na kierunek i nachylenie (zapadanie) pola magnetycznego. W 1977 MM Walker i współpracownicy zidentyfikowali magnetoreceptory na bazie żelaza ( magnetytu ) w pyskach pstrąga tęczowego . W 2003 roku G. Fleissner i współpracownicy znaleźli receptory oparte na żelazie w górnych dziobach gołębi pocztowych, pozornie połączone z nerwem trójdzielnym zwierzęcia . Badania przybrały inny kierunek w 2000 roku, kiedy T. Ritz i współpracownicy zasugerowali, że białko fotoreceptorowe w oku, kryptochrom , jest magnetoreceptorem działającym w skali molekularnej poprzez splątanie kwantowe .

Proponowane mechanizmy

U zwierząt

U zwierząt mechanizm magnetorecepcji jest wciąż badany. Obecnie dyskutowane są dwie główne hipotezy: jedna proponuje kompas kwantowy oparty na mechanizmie pary rodników , druga postuluje bardziej konwencjonalny kompas magnetyczny na bazie żelaza z cząstkami magnetytu .

kryptochrom

Zaproponowano mechanizm pary rodnikowej dla magnetorecepcji kwantowej u ptaków.

Zgodnie z pierwszym modelem, magnetorecepcja jest możliwa dzięki mechanizmowi par rodnikowych , który jest dobrze ugruntowany w chemii spinów . Mechanizm wymaga dwóch cząsteczek, każda z niesparowanymi elektronami, w odpowiedniej odległości od siebie. Gdy mogą one istnieć w stanach, których osie obrotu są skierowane w tym samym kierunku lub w przeciwnych kierunkach, molekuły oscylują szybko między tymi dwoma stanami. Ta oscylacja jest niezwykle wrażliwa na pola magnetyczne. Ponieważ pole magnetyczne Ziemi jest niezwykle słabe, wynosi 0,5 gausa , mechanizm pary rodników jest obecnie jedynym wiarygodnym sposobem, w jaki pole magnetyczne Ziemi może powodować zmiany chemiczne.

W 1978 roku Schulten i współpracownicy zaproponowali, że jest to mechanizm magnetorecepcji. W 2000 roku naukowcy zaproponowali, że kryptochrom - flawoproteina w pręcikach w oczach ptaków - jest "cząsteczką magnetyczną" stojącą za tym efektem. Jest to jedyne białko, o którym wiadomo, że tworzy fotoindukowane pary rodników u zwierząt. Funkcja kryptochromu różni się w zależności od gatunku, ale jego mechanizm jest zawsze ten sam: ekspozycja na światło niebieskie wzbudza elektron w chromoforze , co powoduje powstanie pary rodników, której elektrony są splątane kwantowo , co zapewnia precyzję niezbędną do magnetorecepcji.

Wiele linii dowodowych wskazuje na pary kryptochromowe i rodnikowe jako mechanizm magnetorecepcji u ptaków:

  • Pomimo 20 lat poszukiwań nie zidentyfikowano żadnej innej biomolekuły niż kryptochrom, która byłaby w stanie wspierać pary rodników.
  • W kryptochromie żółta cząsteczka dinukleotydu flawinoadeninowego (FAD) może absorbować foton światła niebieskiego, wprowadzając kryptochrom w stan aktywny: elektron jest przenoszony z aminokwasu tryptofanu do cząsteczki FAD, tworząc parę rodników.
  • Spośród sześciu rodzajów kryptochromów u ptaków, kryptochrom-4a (Cry4a) wiąże FAD znacznie mocniej niż pozostałe.
  • Poziomy Cry4a u ptaków wędrownych , których przetrwanie zależy od nawigacji, są najwyższe w okresie wiosennych i jesiennych migracji, kiedy nawigacja jest najbardziej krytyczna.
  • Białko Cry4a z europejskiego rudzika , ptaka wędrownego, jest znacznie bardziej wrażliwe na pola magnetyczne niż podobne, ale nie identyczne Cry4a z gołębi i kurczaków, które nie migrują.

Te odkrycia razem sugerują, że Cry4a ptaków wędrownych został wybrany ze względu na jego czułość magnetyczną.

Eksperymenty behawioralne na ptakach wędrownych również potwierdzają tę teorię. Ptaki wędrowne w klatkach, takie jak rudziki, wykazują niepokój migracyjny, znany przez etologów jako Zugunruhe , wiosną i jesienią: często orientują się w kierunku, w którym migrują. W 2004 r. Thorsten Ritz wykazał, że słabe pole elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej, wybrane na tę samą częstotliwość, co oscylacja singletowo-trypletowa par rodników kryptochromowych, skutecznie zakłóca orientację ptaków. Pole nie kolidowałoby z kompasem na bazie żelaza. Co więcej, ptaki nie są w stanie wykryć odwrócenia pola magnetycznego o 180 stopni, co z łatwością wykryłyby za pomocą kompasu na bazie żelaza.

Bardzo słabe zakłócenia o częstotliwości radiowej uniemożliwiają migrującym rudzikom prawidłową orientację w polu magnetycznym Ziemi . Ponieważ nie kolidowałoby to z żelaznym kompasem, eksperymenty sugerują, że ptaki używają mechanizmu pary rodników.

Od 2007 roku Henrik Mouritsen próbował powtórzyć ten eksperyment. Zamiast tego odkrył, że rudziki nie były w stanie orientować się w drewnianych chatkach, których używał. Podejrzewając wyjątkowo słabe zakłócenia o częstotliwości radiowej z innych urządzeń elektrycznych na terenie kampusu, próbował osłonić chaty blachą aluminiową, która blokuje zakłócenia elektryczne, ale nie pola magnetyczne. Kiedy uziemił prześcieradło, rudziki ustawiły się prawidłowo; kiedy uziemienie zostało usunięte, rudziki ustawiały się losowo. Wreszcie, kiedy rudziki były testowane w chatce z dala od urządzeń elektrycznych, ptaki prawidłowo się orientowały. Efekty te sugerują kompas z parami rodników, a nie kompas żelazny.

W 2016 r. Wiltschko i współpracownicy wykazali, że kryptochrom można aktywować w ciemności, usuwając zarzut, że mechanizm aktywowany niebieskim światłem nie będzie działał, gdy ptaki migrują w nocy. Inna para rodników jest tworzona przez ponowne utlenianie całkowicie zredukowanego FADH- . Eksperymenty z rudzikami europejskimi, przy użyciu migoczącego światła i pola magnetycznego wyłączanego, gdy światło było włączone, wykazały, że ptaki wykryły pole bez światła. Ptaki nie miały wpływu na miejscowe znieczulenie górnego dzioba, co pokazuje, że w tych warunkach testowych orientacja nie pochodziła od receptorów na bazie żelaza w dziobie. Ich zdaniem kryptochrom i jego rodniki stanowią jedyny model, który może wyjaśnić ptasi kompas magnetyczny.

na bazie żelaza

Drugi proponowany model magnetorecepcji opiera się na klastrach składających się z żelaza , naturalnego minerału o silnym magnetyzmie, wykorzystywanego przez bakterie magnetotaktyczne. Gromady żelaza zaobserwowano w górnym dziobie gołębi pocztowych i innych taksonów. Systemy oparte na żelazie mogą stanowić podstawę magnetoreceptywną dla wielu gatunków, w tym żółwi. Zarówno dokładna lokalizacja, jak i ultrastruktura magnetoreceptorów zawierających żelazo ptaków pozostają nieznane; Uważa się, że znajdują się one w górnym dziobie i są połączone z mózgiem nerwem trójdzielnym . System ten jest dodatkiem do systemu kryptochromowego w siatkówce ptaków. Systemy oparte na żelazie o nieznanej funkcji mogą również istnieć u innych kręgowców.

Indukcja elektromagnetyczna

Żółta płaszczka jest w stanie wyczuć intensywność i kąt nachylenia pola magnetycznego .

Innym możliwym mechanizmem magnetorecepcji u zwierząt jest indukcja elektromagnetyczna u ryb chrzęstnych , czyli rekinów , płaszczek i chimer . Ryby te mają narządy elektroreceptywne , bańki Lorenziniego , które mogą wykrywać niewielkie wahania potencjału elektrycznego . Narządy są wypełnione śluzem i składają się z kanałów, które łączą pory w skórze jamy ustnej i nosa z małymi workami w ciele zwierzęcia. Służą do wyczuwania słabych pól elektrycznych ofiar i drapieżników. Przewiduje się, że narządy te wyczuwają pola magnetyczne za pomocą prawa indukcji Faradaya : gdy przewodnik porusza się w polu magnetycznym, generowany jest potencjał elektryczny. W tym przypadku przewodnikiem jest zwierzę poruszające się w polu magnetycznym, a indukowany potencjał (V ind ) zależy od czasu (t)-zmiennej prędkości strumienia magnetycznego (Φ) przez przewodnik zgodnie z

.

Ampułki Lorenziniego wykrywają bardzo małe wahania różnicy potencjałów między porem a podstawą worka elektroreceptorowego. Wzrost potencjału powoduje spadek tempa aktywności nerwów. Jest to analogiczne do zachowania przewodnika przewodzącego prąd. Wykazano, że rekiny piaskowe Carcharinus plumbeus są zdolne do wykrywania pól magnetycznych ; eksperymenty dostarczyły niejednoznacznych dowodów na to, że zwierzęta miały magnetoreceptor, zamiast polegać na indukcji i elektroreceptorach. Indukcji elektromagnetycznej nie badano u zwierząt niewodnych.

Płaszczka żółta , Urobatis jamaicensis , potrafi w laboratorium odróżnić natężenie i kąt nachylenia pola magnetycznego. Sugeruje to, że ryby chrzęstne mogą wykorzystywać ziemskie pole magnetyczne do nawigacji.

Pasywne wyrównanie w bakteriach

Magnetosomy magnetytowe w szczepie SS-5 Gammaproteobacteria . (A) Łańcuch bardzo wydłużonych magnetosomów. (B) Część łańcucha. (C) Magnetosom w prawym dolnym rogu w (B), widziany wzdłuż kierunku, z transformatą Fouriera w prawym dolnym rogu.

Bakterie magnetotaktyczne wielu taksonów zawierają wystarczającą ilość materiału magnetycznego w postaci magnetosomów , cząstek magnetytu wielkości nanometrów , że ziemskie pole magnetyczne ustawia je pasywnie, tak jak to ma miejsce w przypadku igły kompasu. W ten sposób bakterie w rzeczywistości nie wyczuwają pola magnetycznego.

Możliwym, ale niezbadanym mechanizmem magnetorecepcji u zwierząt jest endosymbioza z bakteriami magnetotaktycznymi, których DNA jest szeroko rozpowszechnione u zwierząt. Wymagałoby to życia tych bakterii wewnątrz zwierzęcia, a ich magnetyczne wyrównanie byłoby wykorzystywane jako część systemu magnetoreceptywnego.

Pytania bez odpowiedzi

Jest prawdopodobne, że dwa lub więcej uzupełniających się mechanizmów odgrywają rolę w wykrywaniu pola magnetycznego u zwierząt. Oczywiście ta potencjalna teoria podwójnego mechanizmu rodzi pytania, w jakim stopniu każda metoda jest odpowiedzialna za bodziec iw jaki sposób wytwarzają sygnał w odpowiedzi na słabe pole magnetyczne Ziemi.

Ponadto możliwe jest, że zmysły magnetyczne mogą być różne dla różnych gatunków. Niektóre gatunki mogą być w stanie wykryć tylko północ i południe, podczas gdy inne mogą jedynie odróżnić równik od biegunów. Chociaż zdolność wyczuwania kierunku jest ważna w nawigacji migracyjnej, wiele zwierząt potrafi wyczuć niewielkie wahania ziemskiego pola magnetycznego, aby odwzorować swoją pozycję z dokładnością do kilku kilometrów.

Zakres taksonomiczny

Magnetorecepcja jest szeroko rozpowszechniona taksonomicznie. Występuje u wielu dotychczas zbadanych zwierząt. Należą do nich stawonogi , mięczaki , a wśród kręgowców ryb, płazy, gady, ptaki i ssaki. Jego status w innych grupach pozostaje nieznany.

Zdolność do wykrywania pól magnetycznych i reagowania na nie może istnieć w roślinach, prawdopodobnie tak jak u zwierząt za pośrednictwem kryptochromu. Eksperymenty przeprowadzone przez różnych naukowców wykazały wiele efektów, w tym zmiany tempa wzrostu, kiełkowania nasion , struktury mitochondrialnej i reakcji na grawitację ( geotropizm ). Wyniki były czasami kontrowersyjne i nie zidentyfikowano definitywnie żadnego mechanizmu. Zdolność może być szeroko rozpowszechniona, ale jej zasięg taksonomiczny w roślinach jest nieznany.

Eukarionty
Zwierząt
Kręgowce

Ryby inc. łosoś sockey Łosoś Sockeye pływający w prawo (przycięty).jpg

Płazy m.in. salamandra jaskiniowa Salamandra jaskiniowa (26370964153) (przycięte).jpg

Ssaki inc. duży brązowy nietoperz Duży brązowy bat.jpg

Gady m.in. żółw pudełkowy Żółw Florida Box, Hrabstwo Glynn, GA, US.jpg

Ptaki m.in. gołąb pocztowy Gołąb pocztowy.jpg

Owady

muchówka inc. muszka owocowa Drosophila melanogaster - strona (aka).jpg

Hymenoptera inc. pszczoła miodna Ein Besucher w unserem Garten.jpg

Mięczaki inc. gigantyczny ślimak morski Tochuina tetraquetra.jpg

Rośliny m.in. groszek Kiełkowanie nasion grochu.jpg

kryptochrom 

w mięczakach

Olbrzymi ślimak morski Tochuina gigantea (dawniej T. tetraquetra ), mięczak , przed pełnią księżyca ustawia swoje ciało między północą a wschodem. Eksperyment z 1991 roku zaoferował skręt w prawo na geomagnetyczne południe i skręt w lewo na geomagnetyczny wschód ( labirynt w kształcie litery Y ). 80% Tochuina skręciło w kierunku magnetycznego wschodu. Kiedy pole zostało odwrócone, zwierzęta nie wykazywały preferencji dla żadnego z kolei. Układ nerwowy Tochuiny składa się z indywidualnie identyfikowanych neuronów , z których cztery są stymulowane przez zmiany przyłożonego pola magnetycznego, a dwa hamowane przez takie zmiany. Tropy podobnego gatunku Tritonia exsulans stają się bardziej zmienne w kierunku, gdy znajdują się w pobliżu silnych magnesów ziem rzadkich umieszczonych w ich naturalnym środowisku, co sugeruje, że zwierzę wykorzystuje swój zmysł magnetyczny w sposób ciągły, aby pomóc mu podróżować po linii prostej.

U owadów

Muszka owocówka Drosophila melanogaster może być w stanie orientować się w polu magnetycznym. W jednym teście wyboru muchy ładowano do aparatu z dwoma ramionami, które były otoczone cewkami elektrycznymi. Prąd przepływał przez każdą z cewek, ale tylko jedna była skonfigurowana do wytwarzania na raz pola magnetycznego o wartości 5 gausów (około dziesięciokrotnie silniejszego niż pole magnetyczne Ziemi). Muchy szkolono, aby kojarzyły pole magnetyczne z nagrodą sacharozową. Muchy ze zmienionym kryptochromem, na przykład z mutacją antysensowną, nie były wrażliwe na pola magnetyczne.

Magnetorecepcję badano szczegółowo u owadów, w tym pszczół miodnych , mrówek i termitów . Mrówki i pszczoły poruszają się za pomocą swojego zmysłu magnetycznego zarówno lokalnie (w pobliżu ich gniazd), jak i podczas migracji. W szczególności brazylijska pszczoła bezżądła Schwarziana quadripunctata jest w stanie wykrywać pola magnetyczne za pomocą tysięcy przypominających włosy sensilla na swoich antenach.

u kręgowców

W rybach

Badania magnetorecepcji u ryb kostnych prowadzono głównie z łososiem. Zarówno łosoś sockeye ( Oncorhynchus nerka ), jak i łosoś chinook ( Oncorhynchus tschawytscha ) mają zmysł kompasu. Wykazano to w eksperymentach w latach 80., zmieniając oś pola magnetycznego wokół okrągłego zbiornika młodych ryb; przeorientowali się zgodnie z polem.

U płazów

Niektóre z najwcześniejszych badań magnetorecepcji płazów przeprowadzono na salamandrach jaskiniowych ( Eurycea lucifuga ). Badacze trzymali grupy salamandr jaskiniowych w korytarzach ustawionych w kierunku magnetycznym północ-południe lub magnetycznym wschód-zachód. W testach pole magnetyczne zostało eksperymentalnie obrócone o 90°, a salamandry umieszczono w strukturach w kształcie krzyża (jeden korytarz wzdłuż nowej osi północ-południe, jeden wzdłuż nowej osi wschód-zachód). Salamandry odpowiedziały na rotację pola.

Traszki czerwonoplamiste ( Notophthalmus viridescens ) reagują na drastyczny wzrost temperatury wody, kierując się na ląd. Zachowanie zostaje zakłócone, jeśli pole magnetyczne zostanie eksperymentalnie zmienione, co pokazuje, że traszki wykorzystują to pole do orientacji.

Zarówno ropuchy europejskie ( Bufo bufo ), jak i ropuchy paskówki ( Epidalea calamita) polegają na wzroku i węchu podczas migracji do miejsc lęgowych, ale pola magnetyczne również mogą odgrywać pewną rolę. Po losowym przemieszczeniu 150 metrów od miejsc lęgowych te ropuchy mogą nawigować w drodze powrotnej, ale tę zdolność można zakłócić, wyposażając je w małe magnesy.

U gadów

Magnetorecepcja odgrywa rolę w kierowaniu młodych karetta do morza

Większość badań dotyczących magnetorecepcji u gadów dotyczy żółwi. Wczesne wsparcie dla magnetorecepcji u żółwi zostało zapewnione w eksperymencie z 2010 roku na Terrapene carolina , żółwiu pudełkowym . Po nauczeniu grupy tych żółwi pudełkowych pływania do wschodniego lub zachodniego krańca eksperymentalnego zbiornika, silny magnes zakłócił wyuczone trasy.

Orientacja w kierunku morza, jak to widać u młodych żółwi, może częściowo zależeć od magnetorecepcji. Rozmnażanie żółwi karetta i skórzastego odbywa się na plażach, a po wykluciu potomstwo szybko czołga się do morza. Chociaż różnice w gęstości światła wydają się napędzać to zachowanie, wydaje się, że pewną rolę odgrywa wyrównanie magnetyczne. Na przykład, naturalne preferencje kierunkowe utrzymywane przez te pisklęta (które prowadzą je z plaż do morza) odwracają się po eksperymentalnym odwróceniu biegunów magnetycznych.

u ptaków

Gołębie pocztowe wykorzystują pola magnetyczne jako część swojego złożonego systemu nawigacyjnego . William Keeton wykazał, że przesunięte w czasie gołębie pocztowe (zaaklimatyzowane w laboratorium do innej strefy czasowej) nie są w stanie prawidłowo orientować się w pogodny, słoneczny dzień; Przypisuje się to gołębiom, które nie są w stanie dokładnie skompensować ruchu słońca w ciągu dnia. I odwrotnie, gołębie przesunięte w czasie wypuszczane w pochmurne dni poruszają się prawidłowo, co sugeruje, że gołębie mogą wykorzystywać pola magnetyczne do orientacji; Zdolność tę można zakłócić za pomocą magnesów przyczepionych do grzbietów ptaków. Gołębie potrafią wykryć anomalie magnetyczne tak słabe jak 1,86 gausa .

Przez długi czas układ trójdzielny był sugerowaną lokalizacją dla magnetoreceptora opartego na magnetycie u gołębia. Było to oparte na dwóch odkryciach: po pierwsze, komórki zawierające magnetyt zostały zgłoszone w określonych miejscach w górnym dziobie. Okazało się jednak, że komórki są makrofagami układu odpornościowego , a nie neuronami zdolnymi do wykrywania pól magnetycznych. Po drugie, detekcja pola magnetycznego gołębi jest osłabiona przez przecięcie nerwu trójdzielnego i podanie lidokainy , środka znieczulającego, na błonę śluzową węchu. Jednak leczenie lidokainą może prowadzić do niespecyficznych efektów i nie stanowi bezpośredniej interferencji z potencjalnymi magnetoreceptorami. W rezultacie nadal dyskutuje się o zaangażowaniu układu trójdzielnego. W poszukiwaniu receptorów magnetytowych w uchu wewnętrznym gołębi znaleziono duże organelle zawierające żelazo ( kutykulosom ) o nieznanej funkcji. Obszary mózgu gołębi, które reagują zwiększoną aktywnością na pola magnetyczne, to tylne jądra przedsionkowe , wzgórze grzbietowe , hipokamp i hiperpallium wzrokowe .

Kury domowe mają złogi minerałów żelaza w dendrytach czuciowych w górnym dziobie i są zdolne do magnetorecepcji. Przycinanie dzioba powoduje utratę zmysłu magnetycznego.

U ssaków

Niektóre ssaki są zdolne do magnetorecepcji. Kiedy myszy drewniane są usuwane z ich obszaru domowego i pozbawione wskazówek wzrokowych i węchowych, orientują się w kierunku swoich domów, aż do ich klatki zostanie przyłożone odwrócone pole magnetyczne. Kiedy te same myszy mają dostęp do wskazówek wizualnych, są w stanie zorientować się w domu pomimo obecności odwróconych pól magnetycznych. Wskazuje to, że myszy leśne wykorzystują pola magnetyczne do orientacji, gdy inne wskazówki nie są dostępne. Zmysł magnetyczny myszy leśnych prawdopodobnie opiera się na mechanizmie pary rodników.

Zambijski kretoszczur jest jednym z kilku ssaków, które wykorzystują pola magnetyczne, w ich przypadku do orientacji w gnieździe.

Zambijski kretoszczur , ssak podziemny, wykorzystuje pola magnetyczne do orientacji w gnieździe. W przeciwieństwie do myszy leśnych, zambijskie kretoszczury nie polegają na magnetorecepcji opartej na parach rodnikowych, być może ze względu na ich podziemny tryb życia. Eksperymentalna ekspozycja na pola magnetyczne prowadzi do wzrostu aktywności nerwowej w wzgórku górnym , mierzonej natychmiastową ekspresją genów . Poziom aktywności neuronów w obrębie dwóch poziomów wzgórka górnego, zewnętrznej podwarstwy pośredniej szarej warstwy i głębokiej szarej warstwy, był podwyższony w niespecyficzny sposób pod wpływem różnych pól magnetycznych. Jednak w wewnętrznej podwarstwie pośredniej szarej warstwy (InGi) znajdowały się dwa lub trzy skupiska komórek, które reagują w bardziej specyficzny sposób. Im dłużej golce były wystawione na działanie pola magnetycznego, tym większa natychmiastowa wczesna ekspresja genu w InGi.

Nietoperze mogą używać pól magnetycznych do orientacji. Wykorzystują echolokację do poruszania się na krótkich dystansach. Kiedy duże nietoperze brunatne ( Eptesicus fuscus ) zostaną zabrane z ich kryjówek i wystawione na działanie pól magnetycznych obróconych o 90 stopni od północy magnetycznej, są zdezorientowane; nie jest jasne, czy używają zmysłu magnetycznego jako mapy, kompasu czy kalibratora kompasu. Inny gatunek nietoperzy, nocek duży ( Myotis myotis ), wydaje się wykorzystywać ziemskie pole magnetyczne do dostarczania kompasu, ale do kalibrowania go z kierunkiem zachodu słońca.

Lisy rude ( Vulpes vulpes ) mogą wykorzystywać magnetorecepcję, gdy polują na małe gryzonie, takie jak myszy i norniki. Atakują tego rodzaju zdobycz za pomocą specyficznego skoku wzwyż, preferując północno-wschodni kierunek kompasu. Udane ataki są ściśle skupione na północy.

Ludzie nie mają zmysłu magnetycznego, pomimo posiadania w siatkówce kryptochromu (cry2), który jest magnetoczuły pod wpływem światła. Badanie z 2019 r. wykazało, że pola magnetyczne wpływają na ludzkie fale mózgowe alfa, ale nie wiadomo, czy powoduje to jakiekolwiek zmiany w zachowaniu.

Zobacz też

Bibliografia