Птицы могут воспринимать магнитное поле сетчаткой глаза

Исследователи из Института эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН (ИЭФБ РАН) показали, что у голубей и у зарянок изменения внешнего магнитного поля могут модулировать электрические ответы сетчатки. Способность птиц воспринимать магнитное поле и использовать его как источник компасной информации при дальних перелётах была известна достаточно давно. Однако в механизме магниторецепции у птиц многое остаётся не до конца понятным.

Предполагается, что один из механизмов магниторецепции основан на способности белков криптохромов, расположенных в фоторецепторах сетчатки, участвовать в обратимых светозависимых химических реакциях, выход продуктов которых зависит от положения оси молекулы к линиям геомагнитного поля. Однако получить непосредственную запись электрической активности в ответ на изменения магнитного поля до сих пор не удавалось.

Сотрудники лаборатории эволюции органов чувств ИЭФБ РАН регистрировали электроретинограмму (ЭРГ) от изолированной сетчатки птиц в ответ на вспышки синего и красного света при магнитном поле, прилагаемом под углом 0° и 90° к плоскости сетчатки. Изменение направления поля приводило к значимому изменению ЭРГ в ответ на синие, но не на красные вспышки. Это соответствует поведенческим данным о светозависимости магнитного компаса мигрирующих птиц: птицы могут ориентироваться только при освещении коротковолновым светом – ультрафиолетовым, синим, зелёным, но не жёлтым и не красным.

Эффект был выявлен не во всей сетчатке, а лишь в её части. В этой части во внутренних сегментах двойных колбочках масляные капли окрашены более интенсивно, чем в других участках сетчатки, и имеют спектр поглощения, сдвинутый в длинноволновую часть спектра. Это может служить основой для сравнения сигналов, формирующихся в основном и вспомогательном членах двойных колбочек: в одном члене сигнал формируется исключительно светом, а во втором дополнительно модулируется магнитным полем. Двойные колбочки являются перспективными кандидатами на роль магниторецепторных клеток в сетчатке птиц.

Исследованияопубликованывжурналах Neuroscience and Behavioral Physiology, Cells и Proceedings of the Royal Society B.

Источник: ИЭФБ РАН.