Голуби могут искать дорогу домой с помощью «компаса» в печени

МОСКВА, 29 мая. /Новости науки/. Почтовые голуби могут определять направление не только по Солнцу, но и с помощью особых иммунных клеток в печени. Эти клетки накапливают железо и, вероятно, работают как внутренний магнитный датчик. Статья об этом опубликована в журнале Science.  

Речь идет о макрофагах — клетках иммунной системы. Обычно они очищают организм от старых красных кровяных клеток. При этом макрофаги накапливают железо. Авторы работы считают, что из-за этого клетки получают магнитные свойства и могут реагировать на магнитное поле Земли.

Ученые давно знают, что перелетные птицы и почтовые голуби используют магнитное поле Земли для ориентации. Но точный орган или клеточный механизм оставались спорным вопросом. Раньше исследователи проверяли версии о магнитном зрении через светочувствительные молекулы в глазах и о магнитных частицах в клюве. Новая работа переносит внимание на печень.

Чтобы найти магнитные клетки, команда изучила несколько органов голубей: глаза, клюв, мозг, печень и селезенку. Для этого использовали вибрационную магнитометрию, магнитное разделение клеток и электронную микроскопию. Самый сильный магнитный отклик ученые нашли в ткани печени.

Ученые поясняют, что печень и селезенка изначально выглядели подходящими кандидатами. Эти органы участвуют в переработке красных кровяных клеток и поэтому связаны с запасами железа в организме.

Затем ученые перешли от лабораторных измерений к проверке поведения птиц. Голубей обучили возвращаться в голубятню с расстояния более 20 км. После удаления железосодержащих макрофагов из печени птицы хуже выбирали направление в пасмурную погоду, когда Солнце было закрыто облаками. В ясные дни они все еще находили дорогу домой, вероятно, по солнечным ориентирам.

Эти опыты показали, что магнитный механизм особенно важен тогда, когда птица не может надежно использовать Солнце. Иными словами, печень может служить для голубя частью резервной системы навигации.

Электронная микроскопия дала еще одну важную деталь. Железосодержащие макрофаги находились рядом с нервными волокнами. Это может объяснить, как сигнал от клеток печени передается в нервную систему и дальше в мозг.

Авторы подчеркивают, что работа не закрывает все вопросы. Пока не ясно, как именно мозг обрабатывает такие сигналы и есть ли похожий механизм у других животных. Но исследование связывает сразу несколько процессов — обмен железа, работу иммунной системы, нервные сигналы и ориентацию в пространстве.

Открытие может изменить представления о навигации животных. Если иммунные клетки действительно участвуют в чувстве направления, то магнитное восприятие может быть устроено шире и сложнее, чем считалось раньше.