Задолго до появления интернет-мессенджеров голуби ценились и разводились за их способность находить дорогу домой на огромные расстояния, прикрепляя к лапке сообщение.
Важность «голубиной почты» для человеческой культуры подтверждается еще в 1350 году до нашей эры, когда она была изображена в древнеегипетском искусстве.
На протяжении веков эти птицы были для нас самым надежным средством связи на большие расстояния.
До изобретения телеграфа почтовые голуби ( Columba livia domestica ) выполняли задачу доставки бесчисленных важных деловых сделок, любовных писем и военных докладов, которые изменили ход человеческой истории.
Но, несмотря на нашу давнюю зависимость от этих удивительных птиц, мы на самом деле не знаем, что именно делает их способность возвращаться домой такой невероятно точной, и где именно в их теле находится этот мощный внутренний компас.
На протяжении десятилетий ученые предполагали, что голуби, как и другие птицы и животные, могут использовать магнитное поле Земли для ориентации в пространстве.
Теперь у группы исследователей из Боннского университета и Института поведения животных им. Макса Планка (MPIAB) в Германии есть доказательства.
«То, что выглядит как „интуиция“ в навигации птиц, на самом деле может иметь физиологическую основу», — говорит биолог Мартин Викельски, директор MPI-AB и один из ведущих авторов статьи.
По всей видимости, внутренний компас почтового голубя может находиться в его печени, где содержится высокая концентрация железа.
«У нас были некоторые данные, указывающие на то, что печень и селезенка обладают магнитными свойствами, поскольку они разрушают красные кровяные клетки и, таким образом, накапливают большое количество железа в организме», — говорит иммунолог Кливия Лисовски из Боннского университета.
В частности, команда предположила, что в навигации играют роль макрофаги, нагруженные железом, — специализированные белые кровяные клетки, расположенные в печени.
Ещё более странно то, что эти макрофаги обладают квантовым свойством, называемым суперпарамагнетизмом, которое, в удивительно буквальном смысле, может действовать как «стрелка» компаса.
У голубей есть все необходимое, чтобы «прочитать» этот компас: внимательно изучив под микроскопом ткани печени голубя, исследователи обнаружили нервные волокна, способные передавать сигналы от макрофагов до самого мозга голубя.
Солнце большую часть времени служит голубям довольно четким ориентиром, но, как полагают исследователи, эти внутренние, квантовые компасы, отслеживаемые в печени, могут быть особенно важны в пасмурные дни.
Чтобы проверить эту теорию, исследователи взяли 34 почтовых голубя на тестовый полет на расстояние 19 километров (12 миль) от их дома в MPIAB, чтобы посмотреть, насколько хорошо они смогут найти обратный путь в пасмурную погоду.
За день до вылета 18 голубям сделали инъекцию клодроната — препарата, уничтожающего макрофаги и тем самым разрушающего связь между этими иммунными клетками в печени голубей и нейронами, передающими сигналы в мозг.
Голуби, которым не вводили клодронат, вернулись домой в течение 70 минут после выпуска.
А что же те, кто отключился от своего квантового компаса печени?
Они совершенно заблудились.
«Ни одна из птиц, получавших клодронат, не вернулась в тот же день в условиях постоянной пасмурности, вместо этого демонстрируя случайную пространственную ориентацию», — сообщают авторы.
Однако, как только погода прояснилась и снова выглянуло солнце, голуби, получавшие клодронат, вернулись домой в обычном режиме, сохранив способность к полету, мотивацию и общее состояние здоровья.
Повторив этот эксперимент в солнечный день, голуби, получавшие клодронат, без труда нашли дорогу домой, что позволяет предположить, что «внутренний компас» в их печени действительно может быть наиболее важен, когда нет солнца, указывающего путь.
Многие животные способны преодолевать огромные расстояния без карты: акулы в темных, глубоких океанских водах; перелетные птицы, пересекающие континенты; ночные летучие мыши; и слепые кроты.
Дальнейшие исследования могли бы показать, направляются ли они тоже квантовыми иммунными клетками, имеющими прямую связь с мозгом.
См. также: Научная статья впервые замечена крошечная бабочка, ориентирующаяся по звездам.
«Навигация животных — одно из самых захватывающих явлений в природе», — говорит Викельски.
«Если иммунные клетки играют роль в определении направления птицами, это коренным образом изменит наше понимание навигации».
Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Статьи ScienceAlert пишутся, проверяются на достоверность и редактируются людьми, никогда не создаются искусственным интеллектом. Не пропустите ни одной статьи, подпишитесь здесь.
Новости по теме
-
Оказывается, птицы тоже мастурбируют, и эволюция может объяснить, почему.
-
У морского огурца удаленная ткань отказывается умирать. Может ли она жить вечно?
-
Загадочное происхождение молекулы никотина наконец-то раскрыто.