Ученые продолжают изучать органы чувств, имеющиеся у некоторых животных, но не у человека — те, что обеспечивают им восприятие глобального магнитного поля Земли.

В клетках обнаружились отложения магнетита (выделены белым), скапливающиеся близ клеточных мембран, подальше от ядер клеток (синие)

Покинув родные места, радужная форель три года странствует по морю, уходя от них на сотни километров — но когда приходит время, точно находит нужное устье и снова поднимается по речному руслу для размножения. Ее великолепная навигация использует массу органов чувств, включая отличное зрение и обоняние. Но есть среди них и одно, никак недоступное нам: чувство магнитного поля Земли.

И вот недавно группа немецких ученых во главе с Михаэлом Винкльхофером (Michael Winklhofer) впервые изолировала и изучила ключевой элемент этого органа чувств форели — «магнитные клетки», аналогичные тем, что обнаружены ранее у птиц и некоторых других животных. Функциональность этих клеток обеспечивают накапливающиеся в них кристаллы железосодержащего минерала, магнетита. Для ряда птиц с помощью специальных красителей, связывающихся с магнетитом, ученым удалось достаточно точно локализовать месторасположение таких клеток. Однако изолировать их для более детального исследования до сих пор не удавалось.

Проблема состоит в том, что эти «магнитные клетки» совсем малочисленны и не группируются друг с другом, а рассеяны по соответствующей ткани или органу. «Если вы возьмете ткань, содержащую такие клетки, — говорит Винкльхофер, — скорее всего «магнитной» будет одна из 10 тысяч, так что выделить ее и изучить будет очень непросто».

Чтобы проделать это, немецкие исследователи получили суспензию клеток носовых пазух радужной форели и поместили ее под микроскоп. Причем вокруг образца постоянно вращался магнит, так что клетки, содержащие магнетит, также вращались в поле зрения. В каждом образце таким образом было найдено от одной до четырех клеток с магнетитом, которые были забраны и помещены под стекло для изучения в изолированном виде.

В итоге необычные клетки удалось рассмотреть в беспрецедентных деталях. Выяснилось, например, что кристаллы магнетита оказались прикреплены к клеточным мембранам, причем магнетизм каждой клетки выражен в десятки, а то и сотни раз сильнее, чем предполагалось до сих пор. Это значит, что форель способна на большее, чем обычный компас: она чувствует не только направление на Северный полюс, но и мелкие неоднородности магнитного поля, дающие им достаточно точную информацию о текущей долготе и широте.

Впрочем, авторам еще предстоит доказать, что «магнитные клетки» действительно являются сенсорными: в конце концов, то, что они несут магнетит, чувствительный к геомагнитному полю, еще не означает, что они передают соответствующую информацию в мозг.

По публикации ScienceNOW