کدام عضو مرموز پرندگان نقش قطب‌نما را دارد؟ بالاخره بعد از ۱۴۳ سال پاسخ را می‌دانیم
کبوترها میدان مغناطیسی زمین را با کمک گوش داخلی خود حس می کنند. یک فرضیه علمی که به مدت ۱۴۳ سال فراموش شده بود سرانجام تأیید شد.
دانشمندان سرانجام یکی از بزرگترین رازهای زیست شناسی را حل کردند: کبوترها و بسیاری از حیوانات دیگر چگونه در مهاجرت های طولانی راه خود را پیدا می کنند؟ تحقیقات جدید شواهد محکمی ارائه می دهد که نشان می دهد این پرندگان از جریان های الکتریکی بسیار ضعیف در گوش های داخلی خود برای درک میدان مغناطیسی زمین و استفاده از آن به عنوان یک قطب نما طبیعی استفاده می کنند.
به گزارش ساینس، این کشف شگفت انگیز یک فرضیه قدیمی را زنده می کند که توسط جانورشناس کامو ویژیه در سال ۱۸۸۲ پس از نزدیک به یک قرن و نیم فراموشی مطرح شد. ویژیر در زمان خود حدس زد که گوش داخلی مهره داران می تواند مانند یک مدار الکتریکی عمل کند و جهت میدان مغناطیسی را تشخیص دهد. ایده ای که اکنون به نظر می رسد به حقیقت نزدیک است.
اریک وارانت، زیست‌شناس عصبی در دانشگاه لوند، اهمیت این کشف را اینگونه توصیف می‌کند: “جام مقدس زیست‌شناسی حسی، درک مکانیسم حس مغناطیسی است. این تحقیق شواهدی را برای روش جدیدی از مغناطیس‌سازی ارائه می‌کند و مسیر عصبی آن را در مغز نشان می‌دهد.”
توانایی درک میدان مغناطیسی زمین که “مکان یابی مغناطیسی” نامیده می شود، به طیف گسترده ای از حیوانات، از پرندگان و حشرات گرفته تا لاک پشت ها، کمک می کند تا در مهاجرت خود حرکت کنند و غذا پیدا کنند. تا به حال، دو مکانیسم اصلی برای توضیح این پدیده وجود داشت، اما هیچ یک از آنها قادر به توضیح همه مشاهدات نبودند:
اول، پروتئین های حساس به نور به نام «کریپتوکروم» در چشم که تصویری بصری از میدان مغناطیسی ایجاد می کنند.
دوم، بلورهای غنی از آهن به نام “مگنتیت” که به یک میدان مغناطیسی واکنش نشان می دهند.
یک تیم تحقیقاتی به رهبری دیوید کیز از دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان مونیخ تصمیم گرفتند گوش داخلی کبوترها را پس از یافتن مقاله فراموش شده ویژیر بررسی کنند. آنها ۱۳ کبوتر را در معرض میدان های مغناطیسی کنترل شده قرار دادند و سپس فعالیت مغز آنها را با تکنیک های تصویربرداری پیشرفته تجزیه و تحلیل کردند. برای اطمینان از اینکه حس بینایی در این فرآیند نقشی ندارد، همان آزمایش را با ۱۴ کبوتر دیگر در تاریکی مطلق تکرار کردند.
نتایج خیره کننده بود: تجزیه و تحلیل نشان داد که میدان مغناطیسی بخش هایی از مغز را فعال می کند که سیگنال ها را مستقیماً از گوش داخلی دریافت می کنند. این سیگنال ها از هسته دهلیزی (مرکز پردازش اطلاعات تعادل) به مزوپالیوم (مرکز ادغام اطلاعات حسی) و سپس به هیپوکامپ (منطقه کلیدی برای جهت گیری فضایی) ارسال شد. بررسی دقیق‌تر سلول‌های گوش داخلی نیز نشان داد که نوع خاصی از سلول‌های مویی در کانال‌های نیم‌دایره‌ای مجهز به تعداد زیادی کانال یونی حساس به ولتاژ است که ابزاری ایده‌آل برای تبدیل القای الکترومغناطیسی به سیگنال‌های عصبی هستند.
کشف جدید نه تنها مکانیسم سوم و قدرتمندی را برای مغناطش معرفی می کند، بلکه برای اولین بار مسیر عصبی دقیق آن را از گوش تا مراکز بالاتر مغز به تصویر می کشد. گام بعدی برای دانشمندان این است که بفهمند چگونه مغز این سیگنال های الکتریکی خام را به یک نقشه عملکردی برای جهت گیری تبدیل می کند.
بدون شک، کامیل ویژیر از شنیدن این که فرضیه ۱۴۳ ساله او امروز به سنگ بنای درک جدیدی از دنیای حیوانات تبدیل شده است، خوشحال خواهد شد.
این تحقیق در مجله Science منتشر شده است.
منبع: زومیت
