Печень голубей оказалась природным магнитным компасом

Способность птиц ориентироваться по магнитному полю Земли известна давно, но конкретный механизм долго оставался загадкой. Ранее считалось, что «компас» расположен в клюве или глазах, однако убедительных доказательств этому не было. Теперь группа ученых из Боннского университета, Университета Дуйсбург-Эссен и Института поведения животных Общества Макса Планка предложила новое объяснение.

Макрофаги в печени оказались магниточувствительными

Исследователи обратили внимание на макрофаги — иммунные клетки, которые перерабатывают старые эритроциты. В процессе распада гемоглобина высвобождается железо, которое накапливается внутри макрофагов в виде ферритина — белкового комплекса, обладающего магнитными свойствами. Ранее похожий эффект наблюдали в селезенке мышей и человека.

Чтобы проверить гипотезу, команда протестировала разные органы голубей: клюв, мышцы, мозг, глаза, селезенку и печень. С помощью вибрационной магнитометрии и магнитной сепарации клеток выяснилось, что наибольшая концентрация железа — именно в печени, а тамошние макрофаги сильнее всего реагируют на магнитные поля.

Эксперимент с удалением макрофагов

Орнитологи провели полевой эксперимент: голубей, обученных возвращаться в вольер с расстояния более 20 км, разделили на две группы. Одной удалили печеночные макрофаги, другой — нет. В пасмурные дни, без солнечных ориентиров, птицы с удаленными клетками теряли направление и сбивались с курса. А вот в солнечную погоду они добирались домой так же успешно, как и контрольная группа, ориентируясь по солнцу.

Таким образом, ученые доказали, что именно макрофаги печени позволяют голубям чувствовать геомагнитное поле, когда другие ориентиры недоступны.

Как сигнал попадает в мозг

Остался вопрос: каким образом информация из печени передается в мозг? Электронная микроскопия показала, что богатые железом макрофаги расположены в печени вблизи нервных волокон. Вероятно, эти волокна служат проводниками сигнала от магнитного компаса к центральной нервной системе.

Авторы исследования подчеркивают, что открыли ранее неизвестный механизм магниторецепции у животных. Работа предоставляет первые конкретные доказательства того, что магнитное поле Земли может восприниматься телом и передаваться в мозг для управления движением. Результаты опубликованы в журнале Science.