Všechny živé buňky mohou obsahovat molekulární aparát „šestého smyslu“: ScienceAlert

Každé zvíře na Zemi může skrývat molekulární stroj pro snímání magnetických polí, dokonce i ty organismy, které se neorientují ani nemigrují pomocí tohoto tajemného „šestého smyslu“.

Vědci pracující na ovocných muškách identifikovali ve všech živých buňkách všudypřítomnou molekulu, která může reagovat na magnetickou citlivost, pokud je přítomna v dostatečně velkém množství nebo pokud jí pomáhají jiné molekuly.

Nové poznatky naznačují, že magnetický příjem by mohl být v živočišné říši běžnější, než jsme kdy věděli. Pokud mají výzkumníci pravdu, mohlo by jít o překvapivě starodávnou vlastnost sdílenou téměř všemi živými tvory, i když s různými schopnostmi.

To neznamená, že všechna zvířata nebo rostliny mohou účinně snímat a sledovat magnetická pole, ale naznačuje to, že všechny živé buňky, včetně našich.

Jak vnímáme vnější svět, od zraku a sluchu po dotek, chuť a čich, je dobře známo. On říká Neurovědec Richard Baines z Manchesterské univerzity.

„Ale na rozdíl od toho, co zvířata mohou cítit a jak reagují na magnetické pole, je stále neznámé. Tato studie udělala obrovský pokrok v pochopení toho, jak zvířata vnímají vnější magnetická pole a reagují na ně – velmi aktivní a sporné pole.“

magnetismus Může nám to znít jako kouzlo, ale spousta ryb, obojživelníků, plazů, ptáků a dalších savců ve volné přírodě dokáže vycítit přitažlivost zemského magnetického pole a použít ho k navigaci vesmírem.

Jelikož je tato síla pro náš druh v podstatě neviditelná, trvalo velmi dlouho, než si jí vědci všimli.

Teprve v šedesátých letech Prokázali vědci, že bakterie dokážou vnímat magnetická pole a orientovat se ve vztahu k těmto polím? V 70. letech 20. století jsme zjistili, že někteří ptáci a ryby při migraci sledují magnetické pole Země.

Dodnes však není jasné, kolik zvířat dosahuje tak úžasných navigačních výkonů.

V 70. letech 20. století vědci Návrh Že smysl magnetického kompasu může zahrnovat páry radikálů, což jsou částice s nepárovými elektrony vnějšího obalu, které tvoří pár propletených elektronů, jejichž spin je měněn magnetickým polem Země.

O 22 let později, hlavní autor této studie Spoluautor nového článku Navrhněte konkrétní molekulu, ve které se mohou tvořit radikálové páry.

Tato molekula – receptor v sítnicích stěhovavých ptáků zvaný kryptochrom – dokáže vnímat světlo a magnetismus a zdá se, že funguje prostřednictvím kvantového zapletení.

V základních termínech, když kryptochrom absorbuje světlo, energie uvolní jeden ze svých elektronů, což způsobí, že zaujímá jeden ze dvou spinových stavů, z nichž každý je jinak ovlivněn geomagnetickým polem.

Kryptochromy byly hlavním vysvětlením toho, jak zvířata vnímají magnetická pole během dvou desetiletí, ale výzkumníci z univerzit v Manchesteru a Leicesteru nyní identifikovali jiného kandidáta.

Manipulací s geny ovocných mušek tým zjistil, že molekula zvaná Flavin Adenine Dinukleotid (FAD), která normálně tvoří radikálový pár s kryptochromy, je vlastně magnetoreceptor sama o sobě.

Tato esenciální molekula se nachází na různých úrovních ve všech buňkách a čím vyšší je koncentrace, tím větší je pravděpodobnost přenosu magnetické citlivosti, a to i v nepřítomnosti kryptochromu.

Například u ovocných mušek, když je FAD stimulován světlem, generuje radikální pár elektronů, které reagují na magnetická pole.

Když však kryptochromy koexistují s FAD, citlivost buňky na magnetická pole se zvyšuje.

Výsledky naznačují, že kryptochromy nejsou pro magnetický příjem tak zásadní, jak jsme si mysleli.

„Jedním z našich nejpřekvapivějších zjištění, které je v rozporu se současným chápáním, je to, že buňky nadále ‚cítí‘ magnetická pole, když je přítomna velmi malá část kryptochromu,“ řekla. Vysvětlit Neurovědec z Manchesterské univerzity Adam Bradlow.

„To ukazuje, že buňky mohou, alespoň v laboratoři, snímat magnetická pole jinými způsoby.“

Toto zjištění by mohlo pomoci vysvětlit, proč lidské buňky vykazují citlivost na magnetická pole v laboratoři. forma kryptochromu přítomný v buňkách sítnice prokázal svou schopnost přijímat magnetorecepci na molekulární úrovni, když je exprimován v ovocných muškách.

To však neznamená, že lidé tuto funkci používají, a neexistuje žádný důkaz, že kryptochrom řídí naše buňky, aby se v laboratoři seřadily podél magnetických polí.

FAD je pravděpodobně příčinou.

Přestože lidské buňky vykazují citlivost na magnetické pole Země, tuto sílu vědomě nevnímáme. Možná je to proto, že nemáme žádnou pomoc od kryptochromu.

„Tato studie nám může nakonec umožnit lépe odhadnout účinky, které může mít vystavení magnetickému poli na lidi,“ On říká Genetický biolog Ezio Rosato z University of Leicester.

Navíc, protože FAD a další složky tohoto molekulárního aparátu jsou přítomny v mnoha buňkách, může toto nové chápání otevřít nové cesty výzkumu využití magnetických polí k manipulaci s aktivací cílových genů. To je považováno za svatý grál jako experimentální nástroj a případně případně pro klinické použití.“

Studie byla zveřejněna v Příroda.