Навигациони кљун

Научници предано трагају за органима магнеторецепције који би птицама могли да служе као унутрашњи компас. Доказано је да је осетљивост на магнетно поље повезана са видом. С друге стране, постоји хипотеза према којој птице у горњем делу кљуна поседују орган осетљив на магнетно поље, повезан са мозгом специјалним нервом. Извор: DeusXFlorida.

Научници предано трагају за органима магнеторецепције који би птицама могли да служе као унутрашњи компас. Доказано је да је осетљивост на магнетно поље повезана са видом. С друге стране, постоји хипотеза према којој птице у горњем делу кљуна поседују орган осетљив на магнетно поље, повезан са мозгом специјалним нервом. Извор: DeusXFlorida.

Руски биолози су успели да докажу да птице селице осећају магнетно поље својим кљуном и тиме по први пут дубље објаснили на који начин оне осећају магнетно поље и свој положај на Земљи. Да би дошли до одговора, били су принуђени да им изврше операцију кљуна и да их преместе из њиховог природног станишта, услед чега је део птица остао без могућности за парење и без потомства.

Биолози већ столећима покушавају да докуче како различите птице током миграције успевају да пронађу свој пут до крајева где се обично гнезде или свој пут до куће. Посебан искорак у разумевању тих механизама постигао је недавно тим руских орнитолога који је проучавао навике једне птице сродне врапцима са карактеристичним именом – трстењак цвркутић. Одговор се крио у кљуну – одмах нам је открио Дмитриј Кишкињев, научни сарадник Факултета за интегративну биологију Универзитета Гуелф (Канада), који је затим и појаснио детаље свог новог открића.

Научници праве извесну разлику између способности птица да се оријентишу (правилног усмерења) и навигације – њихове способности да се у кретању не само строго држе одређеног смера него и да буду свесне свог положаја у односу на циљ. Захваљујући експериментима који се спроводе од 1960-их научници добро знају да се птице оријентишу на неколико начина: процењујући поларизацију Сунчеве светлости, затим положај Сунца на небу, положај звезда у односу на Северњачу и помоћу магнетног компаса.

„Ноћу мигрира већина ситнијих птица из реда врапчарки (Passeriformes): грмуше, славуји, трстењаци“, наводи Кишкињев. Што се тиче навигације птица, за сада остају неразјашњена многа питања, али постоје две хипотезе – магнетна и олфактивна (везана за њух). Научници сада предано трагају за органима магнеторецепције који би птицама могли да служе као унутрашњи компас. Према једној верзији, код птица на мрежњачама постоје одређени фоторецептори који могу да региструју магнетно поље. Доказано је да је осетљивост на магнетно поље повезана са видом. Сматра се да мрежњача садржи фотосензитивне протеине-криптохроме који под утицајем светлости и магнетног поља примају различите надражаје у зависности од тога како су усмерене линије (силнице) магнетног поља.

Експеримент је показао да птице са пререзаним трограним нервом не осећају да су их преселили – оне су и даље наставиле да се усмеравају на североисток, верујући да се још увек налазе у Калињинградској Области. Птице којима нерв није био пресечен схватиле су да се налазе хиљаду километара од места где су ухваћене и узевши то у обзир промениле су смер са североистока на северозапад.

Други механизам предвиђа да птице у горњем делу кљуна поседују орган осетљив на магнетно поље: пре 15 година су у том делу пронађене ћелије које садрже велике количине оксида гвожђа.

Научници су претпоставили да је то управо магнеторецептор који су тражили, а који је повезан са мозгом трограним живцем (тригеминалним нервом).

Како би проверили ту хипотезу, истраживачи, које је предводио Кишкињев, хватали су трстењаке цвркутиће у Биолошкој станици „Рибачиј“ (Куршска превлака, Калињинградска Област) у пролеће када те птице лете на север. На основу прстеновања, биолозима је познато да те птице обично лете да се гнезде у Балтичке земље, или у северозападни део Русије (Лењинградску Област, Карелију), или на југ Финске.

Ухваћене птице су пребачене у Москву авионом и један део њих је оперисан, наиме половини трстењака пресечен је трограни живац – док је другом делу направљен исти рез на кљуну, али без сечења поменутог живца, и то је учињено како би се искључила могућност да интервенција на кљуну сама по себи утиче на навигацију птице.

Како би се установило како ће предузети захвати утицати на њихову навигацију, птице су однете у биолошку станицу Московског државног универзитета код Звенигорода, али није било неопходно да буду пуштене. За проучавање миграторног понашања птица одавно је развијен метод са Емленовим левком (кавезом). У питању је кавез за птице левкастог облика обложен папиром и са јастучетом са мастилом на дну, његов облик је посебно погодан за усмеравање према разним сазвежђима да би се видело како птица реагује на њих.

Емленов левак (кавез) омогућава да се у периоду предмиграционог узнемирења тестира реаговање птице на разна сазвежђа.

У периоду миграције птица се поставља у тај округли кавез, код ње се јавља предмиграционо узнемирење („Zugunruhe“): она почиње да скаче и оставља трагове на зидовима левка у правцу у којем би требало да лети према свом природном зову.

Експеримент, чији су резултати објављени у америчком научном издању PLOS ONE, показао је да птице са пререзаним нервом не осећају да су их преселили – оне су и даље наставиле да се усмеравају на североисток, верујући да се још увек налазе у Калињинградској Области.

Истовремено, птице којима нерв није био пресечен схватиле су да се налазе хиљаду километара од места где су ухваћене и узевши то у обзир промениле су смер са североистока на северозапад. Научници зато сматрају да трограни живац до птичјег мозга преноси одређене информације о магнетном пољу, највероватније везане за њен тренутни положај на површини Земље.

Захваљујући експериментима који се спроводе од 1960-их научници добро знају да се птице оријентишу на неколико начина: процењујући поларизацију Сунчеве светлости, затим положај Сунца на небу, положај звезда у односу на Северњачу и помоћу магнетног компаса.

Али, да би знала свој положај, птица би морала или да зна „мрежу“ магнетног поља Земље или да зна природу његових промена у односу на дужину и ширину. „Мислим да би могућност са магнетном мрежом била исувише сложена јер је познато да природа увек бира мање прецизне, али једноставне механизме. Највероватније је да птица осећа да се приликом кретања јачина поља знатно повећава, а прекорачењем одређеног прага који јој је генетски усађен, птица прелази у ‘ванредно стање’. Уместо режима ‘лет на североисток’ њен путни рачунар прелази на ‘лет на северозапад’“, објашњава врло сликовито аутор овог истраживања.

Научници напомињу и то да магнетни рецептори у горњем делу кљуна још нису пронађени, штавише студије су показале да ћелије које садрже гвожђе нису нервне ћелије, већ су то макрофаги који прождиру бактерије. И такве ћелије су пронађене не само у кљуну него и у другим ткивима.

„Сматрамо да наши резултати указују управо на коришћење магнетних информација за навигацију код ове врсте птица (трстењак цвркутић), а можда и код других селица из реда врапчарки. Наше истраживање представља важан корак у схватању неурофизиолошких механизама на којима је заснована навигација код птица“, истиче Кишкињев. Након експеримента обе групе птица су пуштене у дивљину. Међутим, намеће се питање: шта се са њима десило после тога?

Научници сматрају да су, уколико се оријентација птица у Емленовом кавезу пренесе на оријентацију у природи, оперисане птице одлетеле на североисток и да су се вероватно зауставиле тамо где није било других трстењака који се гнезде. Мало је вероватно да су угинуле, али је могуће да нису нашле партнера за парење. Није познато где су те птице презимиле, као ни то да ли су успеле да се врате следеће године тамо где би требало да се гнезде. Али се зато са сигурношћу претпоставља да су птице којима живац није оперисан вероватно стигле тамо где треба и да су се гнездиле као и обично.

Текст на руском језику на порталу gazeta.ru.

Росијскаја газета. Сва права задржана.