Vedci identifikovali proteín, ktorý by mohol vtákom umožňovať vidieť magnetické pole

Napísal(a)  Rastislav Kachnič utorok, 24 apríl 2018 13:11

 

 

Vtáky pravdepodobne ovládajú kvantovú mechaniku lepšie, než väčšina ľudí – majú to totiž vrodené.Vedci prepokladajú, že v očiach vtákov sa nachádzajú proteíny, ktoré im pravdepodobne umožňujú doslova vidieť magnetické pole Zeme. Napomáhajú im tak pri navigácii počas dlhých ciest po celej zemeguli, ako keby mali k dispozícii vlastný priehľadový displej. Dva vedecké tímy si myslia, že sa im podarilo identifikovať kľúč k tomuto procesu v podobe svetlocitlivého proteínu. Jeho fungovanie možno vysvetliť pomocou jednej zo základných veličín kvantovej mechaniky – vlastného momentu hybnosti elektrónov, nazývanom tiež „spin“.

 

Dan Garisto z časopisu Science News vraví:
„Dve nové štúdie — jedna skúmajúca zebričku austrálsku, publikovaná 28. marca v magazíne Journal of the Royal Society Interface a druhá zameraná na červienku obyčajnú, zverejnená 22. januára v odbornom časopise Current Biology — upriamujú pozornosť na svetlocitlivý proteín Cry4, objavený na očnej sietnici. Ak sa výskumníci nemýlia, bude to prvý prípad, keď sa u zvierat podarilo identifikovať špecifickú molekulu, zodpovednú za detekciu magnetických polí".

 

Ako by teda taký proteín fungoval? Možno si ešte z hodín fyziky spomeniete, že atómy obsahujú jadro, ktoré je obiehané elektrónmi. Každý z týchto elektrónov má svoj „spin“, vďaka ktorému sa, veľmi zjednodušene, elektrón správa ako maličký magnet.

 

Ako je opísané v článku z Annual Review of Biophysics, niektoré molekuly majú nepárny počet elektrónov, pričom niektoré z nich sú nepárové a robia tak tieto elektróny citlivými na vonkajšie magnetické polia. Vplyvom vonkajšieho magnetického poľa sa tieto elektróny rozkmitajú. Tento proces môže byť až natoľko citlivý, že by reagoval aj na veľmi slabé magnetické pole Zeme.

 

Ak sa pár takýchto radikálnych molekúl nachádza v chemickej reakcii citlivej na toto kmitanie, magnetické pole Zeme by mohlo potenciálne zmeniť výsledok takejto reakcie. Ak sa vták díva jedným smerom, radikály sa spoja do jedného finálneho produktu, ak sa díva na druhú stranu, radikály zostávajú oddelené. Keby sa takáto reakcia prebiehala v očiach vtákov, možno by tak mohli doslova vidieť magnetické pole Zeme.

 

Jeden z výskumných tímov teda študoval niekoľko možných svetlocitlivých proteínov u zebričiek. Zistilo sa, že jeden z nich, Cry4, si zebričky produkovali sústavne počas celého dňa, na rozdiel od ostatných, ktorých tvorba sa v priebehu dňa menila. Tím študujúci červienky zistil, že Cry4 sa nachádza v ich očiach a v období migrácie ho vtáky tvorili viac. Toto však zatiaľ nie je definitívnym potvrdením objavu, ako uviedol jeden z autorov štúdie Henrik Mouritsen z Inštitútu biológie a environmentálnych vied v Nemecku. Nabudúce budú vedci možno študovať vtáky, ktoré Cry4 nemajú.

 

Vtáky teda neštudujú kvantovú mechaniku rovnakým spôsobom, akým vedci študujú vtáky. Ale vrodené chápanie využitia vlastného momentu hybnosti elektrónov, jednej zo základných veličín kvantovej mechaniky aké existujú, sa im môže celkom zísť.

 

[Journal of the Royal Society Interface , Current Biology and Annual Review of Biophysics via ScienceNews, h/t Dan Garisto!]

Text je upraveným prekladom originálneho článku, ktorý nájdete tu.

Úvodná fotografia: Gábor Fűri

         
 

logo Life

logo Life energia logo Natura2000  
 

LIFE 13 NAT/SK001272 Energia v krajine - elektrické vedenia a ochrana prioritných druhov vtákov v územiach Natura 2000

           

VSD INNOGY logo

logo ZSD a.s.

logo RPS

logo Univerzity veterinárskeho lekárstva a farmácie v Košiciach

MZPSR logo sk

logo Štátna ochrana prírody SR