2023 Հեղինակ: Sophia Otis | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-05-21 01:49
ՇԵՄԱՊԵՆ, ԻԼ. - Աչքերի և ուղեղի նյարդային շերտերում հայտնաբերված կապույտ լույսի ֆոտոընկալիչը գրավել է Իլինոյսի համալսարանի գիտնականների ուշադրությունը, ովքեր փնտրում են մագնիսական կողմնացույց, որը թույլ է տալիս չվող թռչուններին և շատ այլ արարածների տուն գտնել՝ օգտագործելով: Երկրի մագնիսական դաշտը.
Ռեցեպտորը՝ կրիպտոքրոմը, հայտնի է, որ կարևոր դեր է խաղում կենդանու ցերեկային և գիշերային ռիթմը կարգավորելու գործում: Այժմ UI գիտնականները Biophysical Journal-ի փետրվարյան համարում զեկուցում են, որ քիմիական փորձերը և հաշվողական մոդելավորումը ցույց են տալիս, որ կրիպտոքրոմը կարող է լինել նյարդաքիմիական ռեակցիայի վայր, որը թույլ է տալիս, օրինակ, թռչուններին մշակել մագնիսական դաշտի տեսողական նշանները և շարունակել ընթացքը:
«Չվող թռչունների, սալամանդրների, սաղմոնների կամ համստերների նման բազմազան կենդանիները կողմնորոշվելու համար օգտագործում են գեոմագնիսական դաշտը», - ասում է Կլաուս Շուլթենը՝ UI Swanlund ֆիզիկայի ամբիոնի վարողը և Բեքմանի առաջադեմ գիտության և տեխնոլոգիաների ինստիտուտի պրոֆեսորը։. «Մենք գիտենք, թե ինչպես է նման կողմնացույցը գործում բակտերիաների մեջ, և մենք գիտենք, որ մագնիսական կողմնացույցի ունակությունը տարածված է կենդանիների մեջ: Բայց առեղծված էր, թե ինչպես է մագնիսական ընկալումը հասնում բարձրակարգ կենդանիների մոտ»:
Տիպիկ կենսամոլեկուլները չափազանց թույլ են փոխազդում Երկրի մագնիսական դաշտի հետ՝ փոխելու իրենց քիմիական ռեակցիաների ընթացքը: Ավելի վաղ փորձարկումների ժամանակ Շուլթենը ցույց էր տվել, որ որոշ քիմիական ռեակցիաներ, որոնք ներառում են այսպես կոչված արմատական զույգեր, կարող են ազդվել թույլ մագնիսական դաշտերի ազդեցության տակ, ինչպես դռան մագնիսը: Նախորդ հետազոտությունները հայտնաբերել էին միայն այն դեպքերը, երբ բակտերիաները, որպես ամբողջություն, լցված մագնիսական մասնիկներով, կողմնորոշվում են ճիշտ ուղղությամբ լողալու համար կողմնացույցի ասեղների պես:
Շուլթենի թիմը, ներառյալ դոկտորանտ Թորսթեն Ռիցը, տեսական ապացույցներ գտավ առ այն, որ կրիպտոքրոմներով կենսաքիմիական ռեակցիայի վրա կարող է ազդել Երկրի ուժգնությամբ մագնիսական դաշտը: Հաշվարկները հիմնված էին հիմնարար ֆիզիկայի վրա, ինչպես նկարագրված է քվանտային մեխանիկայի բարդ հավասարումներով: Առողջապահության ազգային ինստիտուտը և Roy J. Carver Charitable Trust-ը ֆինանսավորել են աշխատանքը:
Չվող թռչունները և այլ կենդանիները, շատ դեպքերում, միայն մագնիսական տեղեկատվության հիման վրա չեն կարողանում տարբերակել հյուսիսն ու հարավը: Նրանք կարող են հայտնաբերել միայն մագնիսական դաշտի գծերի անկյունը հորիզոնի հետ, ինչը, ըստ Շուլթենի, բացատրվում է տեսողական մոդուլյացիայի օրինաչափությունների համաչափությունների միջոցով:
Եթե կրիպտոքրոմներում ռադիկալ զույգերի ռեակցիաները ֆոտոընկալման միջոցով միացված լինեին կենդանիների տեսողությանը, ապա մագնիսական դաշտը կձևակերպեր տեսողական զգայունությունը, տեսություն էր անում Շուլթենը: Կենդանիները «կտեսնեին» գեոմագնիսական դաշտը՝ դրա տեսողական պատկերների վրա դնելով դաշտի ուղղության մասին տեղեկատվությունը:
Վարքային կենսաբանները փորձարկեցին Շուլթենի տեսությունը։ Նրանք պարզեցին, որ շատ մագնիսական արձագանքներ պահանջում են լույս, և որ որոշ կենդանիների կողմնորոշումը անկանոն էր, երբ ենթարկվում էին միագույն կարմիր լույսի: Նման բացահայտումները ամրապնդեցին տեսությունը, ասում են Շուլթենը և Ռիցը, քանի որ ռադիկալ զույգ ռեակցիաները պահանջում են էներգիայի որոշակի շեմից բարձր լույս:
«Վիզուալ մոդուլյացիայի օրինաչափությունները, որոնք մենք գտանք, զարմանալի համաձայնություն են ցույց տալիս», - ասաց Շուլթենը: «Անորսալի մագնիսաընկալիչի որսը չի ավարտվել, բայց մենք նոր, խոստումնալից ուղի ենք տրամադրել»:
