Elk dier op aarde kan de moleculaire machinerie herbergen voor het waarnemen van magnetische velden, zelfs die organismen die niet navigeren of migreren met behulp van dit mysterieuze ‘zesde zintuig’.
Wetenschappers die aan fruitvliegen werken, hebben een alomtegenwoordig molecuul in alle levende cellen geïdentificeerd dat kan reageren op magnetische gevoeligheid als het in voldoende grote hoeveelheden aanwezig is of als andere moleculen het helpen.
De nieuwe bevindingen suggereren dat magnetische ontvangst vaker voorkomt in het dierenrijk dan we ooit wisten. Als de onderzoekers gelijk hebben, zou het een verrassend oude eigenschap kunnen zijn die door bijna alle levende wezens wordt gedeeld, zij het met verschillende krachten.
Dit betekent niet dat alle dieren of planten magnetische velden effectief kunnen waarnemen en volgen, maar het geeft wel aan dat alle levende cellen, inclusief de onze.
Hoe we de buitenwereld waarnemen, van zien en horen tot voelen, proeven en ruiken, wordt goed begrepen. Hij zegt Neurowetenschapper Richard Baines van de Universiteit van Manchester.
“Maar wat dieren kunnen waarnemen en hoe ze reageren op een magnetisch veld, is daarentegen nog onbekend. Deze studie heeft een enorme vooruitgang geboekt in het begrijpen van hoe dieren externe magnetische velden waarnemen en erop reageren – een zeer actief en omstreden veld.”
magnetisme Het klinkt misschien als magie voor ons, maar veel vissen, amfibieën, reptielen, vogels en andere zoogdieren in het wild kunnen de aantrekkingskracht van het aardmagnetisch veld voelen en gebruiken om door de ruimte te navigeren.
Omdat deze kracht in wezen onzichtbaar is voor onze soort, duurde het erg lang voordat wetenschappers het opmerkten.
Pas in de jaren zestig Hebben wetenschappers aangetoond dat bacteriën magnetische velden kunnen waarnemen en zich ten opzichte van die velden kunnen oriënteren? In de jaren zeventig ontdekten we dat sommige vogels en vissen het magnetische veld van de aarde volgen tijdens hun migratie.
Tot op de dag van vandaag blijft het echter onduidelijk hoeveel dieren zulke verbazingwekkende navigatieprestaties leveren.
In de jaren zeventig, wetenschappers Voorstel Dat het magnetische kompaszintuig radicaalparen kan bevatten, dit zijn deeltjes met ongepaarde buitenste schilelektronen die een paar verstrengelde elektronen vormen waarvan de spin wordt veranderd door het magnetische veld van de aarde.
Tweeëntwintig jaar later, hoofdauteur van die studie Co-auteur van een nieuw artikel Stel een specifiek molecuul voor waarin zich radicaalparen kunnen vormen.
Dit molecuul – een receptor in het netvlies van trekvogels die cryptochroom wordt genoemd – kan licht en magnetisme waarnemen en lijkt te werken door middel van kwantumverstrengeling.
In basistermen, wanneer cryptochroom licht absorbeert, geeft energie een van zijn elektronen vrij, waardoor het een van de twee spintoestanden inneemt, elk verschillend beïnvloed door het geomagnetische veld.
Cryptochromen waren gedurende twee decennia een leidende verklaring voor hoe dieren magnetische velden waarnemen, maar onderzoekers van de universiteiten van Manchester en Leicester hebben nu een andere kandidaat geïdentificeerd.
Door de genen van fruitvliegjes te manipuleren, ontdekte het team dat een molecuul genaamd Flavin Adenine Dinucleotide (FAD), dat normaal gesproken een radicaal paar vormt met cryptochromen, eigenlijk een magnetoreceptor op zich is.
Dit essentiële molecuul wordt in verschillende niveaus in alle cellen aangetroffen, en hoe hoger de concentratie, hoe groter de kans dat magnetische gevoeligheid wordt overgedragen, zelfs in afwezigheid van cryptochroom.
Wanneer FAD bijvoorbeeld in fruitvliegen wordt gestimuleerd door licht, genereert het een radicaal elektronenpaar dat reageert op magnetische velden.
Wanneer cryptochromen echter samengaan met FAD’s, neemt de gevoeligheid van de cel voor magnetische velden toe.
De resultaten geven aan dat cryptochromen niet zo essentieel zijn als we dachten voor magnetische ontvangst.
“Een van onze meest verrassende bevindingen, die indruist tegen het huidige begrip, is dat cellen magnetische velden blijven ‘voelen’ wanneer er een zeer kleine fractie cryptochroom aanwezig is,” zei ze. Uitleggen De neurowetenschapper Adam Bradlow van de Universiteit van Manchester.
“Dit toont aan dat cellen, althans in het laboratorium, magnetische velden op andere manieren kunnen waarnemen.”
Deze bevinding zou kunnen helpen verklaren waarom menselijke cellen gevoelig zijn voor magnetische velden in het laboratorium. vorm van cryptochroom aanwezig in de cellen van het netvlies toonde zijn vermogen om magnetoreceptie op moleculair niveau te accepteren wanneer uitgedrukt in fruitvliegjes.
Dit betekent echter niet dat mensen deze functie gebruiken, en er is geen bewijs dat cryptochroom onze cellen stuurt om langs magnetische velden in het laboratorium te gaan.
FAD is waarschijnlijk de oorzaak.
Hoewel menselijke cellen gevoelig zijn voor het magnetische veld van de aarde, hebben we geen bewust gevoel van deze kracht. Misschien komt dit omdat we geen hulp hebben van de cryptochrome.
“Deze studie kan ons uiteindelijk in staat stellen om de effecten van blootstelling aan magnetische velden op mensen beter in te schatten,” Hij zegt Genetisch bioloog Ezio Rosato van de Universiteit van Leicester.
Bovendien, aangezien FAD en andere componenten van deze moleculaire machinerie in veel cellen aanwezig zijn, kan dit nieuwe begrip nieuwe wegen openen voor onderzoek naar het gebruik van magnetische velden om de activering van gerichte genen te manipuleren. tool en eventueel uiteindelijk voor klinisch gebruik. “.
De studie is gepubliceerd in natuur.
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”