Наука и техника

Заметив, как черви отклоняются в рытье своих нор, американские биологи впервые обнаружили клетки, которые могут дарить им дополнительное, незнакомое нам «магнитное» чувство.

Известна удивительная способность многих животных ориентироваться – даже на огромных расстояниях миграций – так, будто у них имеется нечто вроде встроенного компаса. Однако базовые механизмы этого «магнитного чувства» остаются неизвестными, несмотря на некоторые впечатляющие находки, такие как железосодержащие магнитные частицы, кристаллизованные в некоторых тканях этих животных. Не известен даже определенный орган, способный воспринимать эту информацию.

Надо вспомнить, что еще три года назад у пингвинов были найдены нейроны, которые должны получать информацию от магниточувствительных рецепторов. Однако сами рецепторные структуры, похоже, впервые удалось обнаружить у... червей.

В теле круглых Caenorhabditis elegans, весьма популярных объектов биологических исследований, ученые заметили нечто вроде крошечных антенн, способных чувствовать силовые линии магнитных полей. «Имеются все шансы на то, что те же молекулы используются и более «приятными» животными вроде бабочек и птиц, – говорит один из авторов находки Йон Пирс-Симомура (Jon Pierce-Shimomura). – Это дает нам первые надежные основания для понимания «магнитного чувства».

«Была своего рода гонка: кто первый обнаружит магниточувствительные клетки, – продолжает ученый. – И думаем, что мы с червем ее выиграли, что само по себе удивительно, поскольку никто и не подозревал, что черви способны ощущать магнитное поле Земли».

Действительно, такого никто не ожидал. Исследователи заметили, что, проголодавшись, C. elegans стремятся зарыться в поисках пищи поглубже. Но если черви, собранные в Техасе (где находится и университет, в котором проводилась работа), двигались ровно от поверхности земли, то те беспозвоночные, что были привезены из Гавайев, Англии или Австралии, отклонялись от точного направления на строго определенный угол, соответствующий тому отклонению от силовых линий магнитного поля, которое существует на их родине.

Ученые изолировали червей от земной магнитосферы и окружили катушками для создания искусственных магнитных полей, подтвердив, что они действительно реагируют именно на них. Наконец, начался решающий этап работы: была получена серия генетически модифицированных C. elegans, у некоторых из которых нарушалось развитие AFD-нейронов. Поведение их в целом оставалось неизменным кроме одного: на магнитные поля такие мутанты никак не реагировали. Более того, удалось показать, что у нормальных червей при изменении внешнего магнитного поля активизируются именно AFD-нейроны.

AFD-нейроны выходят к поверхности тела червя в специальных углублениях – амфидах – и позволяют ему, оставаясь под землей, следить за содержанием углекислого газа и температурой почвы. А возможно, и за линиями магнитного поля: в темном «подземелье» оно дает уникальную возможность ориентации.