Поляризованный свет помешал работе внутреннего компаса птиц

Экспериментальная установка для проверки влияния поляризованного света на ориентацию птиц.

Иллюстрация: Rachel Muheim et al., PNAS., 2016

Биологи из Лундского университета в Швеции обнаружили, что магниточувствительность у птиц может зависеть от поляризации света. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Согласно одной из гипотез, магниточувствительность возникает благодаря воздействию света на рецепторы в сетчатке глаза. При этом основную роль играет белок криптохром. Фотоны с определенной энергией индуцируют перенос электрона от молекулы криптохрома к некоторому рецептору. В результате образуется радикальная пара с неспаренными электронами, которая осциллирует между двумя возбужденными состояниями, и напряженность внешнего электромагнитного поля влияет на эти колебания. Возбужденные фоторецепторы выстраиваются в сетчатке особым образом, определяя восприимчивость птиц к свету. 

Считается, что вне зависимости от направления и поляризованности света молекулы криптохрома имеют равную вероятность стать возбужденными. Однако существующие биофизические модели игнорируют тот факт, что естественный дневной свет является поляризованным. В этом случае только определенные молекулы становятся возбужденными, определяя то, насколько птица будет чувствительна к магнитному полю Земли.

Чтобы проверить действие поляризованного света на компасную ориентацию, ученые для эксперимента использовали зебровых амадин Taeniopygia guttata, которые помещались в крестообразный лабиринт, пронизанный слабым электромагнитным полем. Птицы были натренированы находить пищу вдоль линий магнитного поля, используя компасную ориентацию при обычном, неполяризованном свете. В течение эксперимента проверялась способность птиц ориентироваться в лабиринте при поляризованном и неполяризованном свете. При этом ученые перемещали источник света, устанавливая его либо вдоль магнитного поля, либо перпендикулярно к нему.

Выяснилось, что птицы могли хорошо ориентироваться при поляризованном и неполяризованном свете, если источник света направлен вдоль магнитного поля, однако они полностью теряли способность ориентироваться, если источник поляризованного света был направлен перпендикулярно. Результаты эксперимента указывали на то, что поляризованный свет воздействовал на механизм магниторецепции, и роль здесь играл угол падения света на сетчатку глаза. 

Магниточувствительность — это способность животных ориентироваться в пространстве с использованием естественного магнитного поля Земли. Она существует не только у птиц, но и у других видов мигрирующих животных, а также насекомых. 

Александр Еникеев

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.