Odkrycie kompasów białkowych może wyjaśnić, dlaczego niektóre zwierzęta są w stanie wykorzystywać pole magnetyczne Ziemi do nawigacji, a także zaowocować nowoczesnymi zastosowaniami.

Muszka owocówka

Muszka owocówka

Kompasguzki białkowe wyrównujące się do linii pola magnetycznego Ziemi – odkryli u muszki owocówki naukowcy z Uniwersytetu Pekińskiego, pracujący pod kierunkiem profesora Can Xie. Badacze odkryli białko, które nazwali MagR, tworzące guzki, przypominające pręciki, ze światłoczułych białek zwanych krytpochromami. Xie wraz z zespołem zasugerował, że ruchy tych pręcikopodobnych struktur przesyłają informacje do układu nerwowego, co zapewnia poczucie kierunku.

Wyniki wcześniejszych badań wskazywały na kluczowe znaczenie kryptochromów dla zdolności wyczuwania pola magnetycznego. Jednak dr Xie wraz z kolegami uznał, że białka musiałyby stworzyć „zespół” z innymi białkami, aby tak naprawdę mógł powstać kompas.

W doku dalszych doświadczeń naukowcy wykazali, że kryptochromowym kompasem MagR może posługiwać się cały szereg gatunków, między innymi danaid wędrowny, gołąb, szczur, płetwal karłowaty i człowiek. Zespół z Uniwersytetu Pekińskiego bada obecnie rolę, jaką ten maleńki kompas może odgrywać przy wspomaganiu nawigacji człowieka.

Relacjonując badania, opublikowane w tym tygodniu w »Nature Materials«, brytyjski »The Guardian« zauważa, że koncepcja wyczuwania przez zwierzęta pola magnetycznego Ziemi została niegdyś powszechnie odrzucona. Jednak teraz ta zdolność została wyraźnie wykazana – przynajmniej u niektórych gatunków – choć sposób, w jaki to wyczuwanie przebiega, nadal pozostaje tajemnicą. Odkrycia mają o tyle istotne znaczenie, że mogą pomóc naukowcom wyjaśnić mechanizmy wyczuwania magnetyzmu przez organizmy takie jak ptaki czy owady.

Co więcej ustalenia mogą także stać się punktem wyjścia do opracowania nowych technologii, które pozwolą naukowcom sterować procesami komórkowymi i wpływać na zachowanie zwierząt za pomocą pól magnetycznych. W ciągu ostatniej dekady naukowcy wykorzystywali światłoczułe zdolności niektórych białek do manipulowania neuronami, zazwyczaj za pomocą światłowodu umieszczonego bezpośrednio w mózgu – ta technika zwana jest optogenetyką.

Pośród beneficjentów znajdą się także i inne dziedziny. Istnieje wysokie zapotrzebowanie na tańsze, mniejsze i solidniejsze czujniki pola do całej gamy zastosowań, jak np. systemy pomiarowe wyrobisk oraz aplikacje nawigacyjne na telefony komórkowe.

Kolejna możliwość poddana pod rozwagę przez Xie i jego zespół jest taka, że białka kryptochromatyczne, odgrywające kluczową rolę przy tworzeniu kompasu, mogą wykorzystywać znaczące efekty kwantowe do przekształcania słabego pola magnetycznego Ziemi w sygnał przesyłany do mózgu zwierząt. To mogłoby w szczególności zainteresować start-upy z branży technologii kwantowej, które poszukują sposobów na zastosowanie fizyki kwantowej przy opracowywaniu zaawansowanych czujników.

 

 

 

 

 

Źródło: cordis.europa.eutheguardian.com

Polecane:

Hiszpanie czekają w kolejkach po koce i żywność
USA - Ulewny deszcz spowodował gwałtowną powódź w Tennessee, ludzie uciekali na dachy domów i samoch...
Urugwaj - Znaleziono czaszkę leniwca olbrzymiego sprzed 11 tys. lat, był wielkości słonia
USA - FBI ma problemy kadrowe, wszyscy utalentowani informatycy palą marihuanę, a przepisy tego zabr...
Polska - Ustalono zasięg tsunami na Bałtyku w 1497 roku i w drugiej połowie XVIII wieku, ślady sięga...
USA - Tajny wahadłowiec X-37B wrócił na Ziemię, spędził na orbicie 22 miesiące
Meksyk - Nastąpiła erupcja wulkanu Colima, popiół wzbił się na 5 km do góry i poleciał na obszary od...
Tonga - W ostatnich godzinach erupcje podwodnego wulkanu Hunga Tonga-Hunga Ha'apai następują co pięć...
Chiny - Ogromne straty po potężnej eksplozji w Tianjin, co najmniej 50 osób zginęły, 700 rannych, si...