Ученые установили, что на изменение направления и интенсивности магнитного поля у голубей реагируют нейроны, связанные с вестибулярным аппаратом. Авторы считают, что это подтверждает гипотезу о магниточувствительности структур внутреннего уха птиц. Работа опубликована в журнале Science, ее краткий обзор приводит NatureNews.
Исследователи помещали голубей в полностью затемненное помещение, фиксировали там их положение и записывали полученные от микроскопических электродов сигналы работы отдельных нейронов. При этом в помещении было нейтрализовано магнитное поле Земли, а взамен него моделировалось искусственное поле.
Направление и интенсивность магнитного поля менялось, при этом можно было наблюдать, как на это реагируют отдельные нейроны. Ученые установили, что реакция нейронов специфического отдела мозга, связанного с вестибулярным аппаратом, четко коррелировала с направлением поля. Так, при вращении вектора поля в горизонтальной плоскости, частота активации этих нейронов периодически возрастала и падала в зависимости от направления вектора.
Кроме того, покрасив срезы мозга специфическим красителем, ученым удалось установить, что нейроны, активизирующиеся при изменении магнитного поля, компактно группируются именно в вестибулярном стволе мозга.
Ученые считают, что такая локализация нейронов говорит о том, что чувствительность к магнитному полю должна быть связана с внутренним ухом птиц. Ранее уже высказывались предположения, что магнитной чувствительностью может обладать структура внутреннего уха, называющаяся lagena. Однако до недавнего времени были более распространены две другие гипотезы.
Первая из них связывала чувствительность к магнитному полю с белками криптохромами, находящимися в сетчатке глаза. В пользу этой гипотезы говорили данные о том, что для магнитной ориентации требуется наличие света специфической длины волны. В нынешнем эксперименте, однако, голуби были изолированы в темном помещении, и, тем не менее, их нейроны реагировали на изменение магнитного поля.
Вторая гипотеза связывала магниторецепцию с отложениями железа в шести специфических точках клюва голубей. Совсем недавно было установлено, что эти отложения находятся в клетках, не имеющих отношения к нейронам, в связи с чем данная гипотеза была поставлена под сомнение.
Новые данные склоняют ученых к третьей версии - чувствительности внутреннего уха, хотя и не полностью исключают справедливость двух других. Хенрих Морицен, один из авторов гипотезы чувствительного клюва, считает результаты новой работы очень важными. Он предлагает провести подобный эксперимент на птицах с поврежденной связью между внутренним ухом и мозгом.