Les vers ronds, les mouches des fruits, les papillons, les poissons, les pigeons, les chauves-souris utilisent le champ magnétique terrestre pour la navigation. Une personne est privée de telles capacités et sans dispositifs spéciaux, elle s'égare. Comment fonctionne le biocompas naturel - dans le matériau de RIA Novosti.
Les vers pensent
Le ver rond Caenorhabditis elegans, qui occupe l'échelon le plus bas du règne animal, a une petite excroissance dans le cerveau, à l'extrémité du neurone AFD, semblable à une antenne de télévision microscopique. Il s'agit d'une bio-boussole avec laquelle le ver navigue dans le sol.
Grâce au biocompas, le ver descend à la recherche de nourriture. Dans une expérience menée par des scientifiques de l'Université du Texas (États-Unis), les vers ont perdu leur orientation et se sont déplacés de manière chaotique si le champ magnétique était déformé autour d'eux. D'autres expériences ont montré que la trajectoire dépend également de la région du monde où les vers sont nés et ont grandi. Ainsi, les "Texans indigènes" se sont déplacés parallèlement à la surface de la terre, et les vers hawaïens, britanniques et australiens - à un angle qui correspondait à la distorsion des lignes de champ magnétique caractéristiques de leurs lieux d'origine.
Un processus-biocompass dans le cerveau d'un ver nématode / illustration par RIA Novosti.
Reniflement de poisson
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Chez les poissons, une biocompas qui réagit au champ magnétique terrestre se trouve dans le nez. Des scientifiques de l'Université de Ludwig Maximilian (Allemagne) ont pu isoler des cellules du nez de truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss), qui contenait des particules de magnétite, un minéral qui joue un rôle important dans la capacité de certains organismes vivants à déterminer la direction du mouvement. Selon les chercheurs, dans la région nasale de chaque individu, il y a de dix à cent de ces cellules, ce qui permet aux poissons de déterminer non seulement la direction vers le nord, mais aussi de s'orienter en latitude et en longitude.
Les scientifiques pensent que c'est grâce au nez hypersensible que la truite voyage des rivières à la mer sur trois cents kilomètres, et après quelques années, elle retourne là où elle est née.
Grâce aux cellules spéciales de la région nasale, la truite arc-en-ciel retourne toujours à l'endroit où elle est née / CC BY 2.0 / Jon Nelson.
Les insectes dépendent des protéines
Les mouches des fruits ont également leur propre biocompas - c'est une structure de deux protéines formées à la surface des membranes cellulaires. Le cryptochrome (Cry) permet aux cellules de percevoir la lumière bleue et ultraviolette. La fonction principale de la deuxième protéine (CG8198) est la régulation des biorythmes dans le corps, mais en combinaison avec le cryptochrome, elle forme une sorte de nano-aiguille. Son axe central est CG8198 et sa coquille est Cry.
Une telle aiguille, comme une aiguille de boussole, s'aligne même avec un champ magnétique faible. Au cours de l'étude, les scientifiques chinois ont dû remplacer les instruments métalliques par des instruments en plastique, car les structures protéiques étudiées étaient hautement magnétisées et adhéraient au métal.
Le complexe protéique ouvert a été nommé MagR (récepteur magnétique). On ne sait toujours pas exactement comment cela fonctionne, mais les scientifiques ont suggéré que les protéines, envoyant des signaux au système nerveux, aident la drosophile à comprendre où se trouve le nord.
La drosophile détecte le champ magnétique terrestre grâce au complexe protéique MagR / Photo: Muhammad Mahdi Karim.
Les oiseaux comptent et mesurent
Les papillons monarques et certains oiseaux, en particulier les pigeons, ont un récepteur magnétique. Chez les oiseaux, un type de cryptochrome, Cry 1a, se trouve dans les cellules de la rétine qui sont sensibles aux rayons bleus et ultraviolets, et il ne réagit à un champ magnétique qu'après activation de la lumière. Mais même cela n'explique pas complètement le fonctionnement du système de navigation de l'oiseau. En effet, lorsqu'ils s'orientent dans l'espace, les oiseaux utilisent à la fois deux «cartes de bio-navigation» - odorante et magnétique.
Grâce à l'oiseau magnétique, ils distinguent les directions au nord et au sud, calculent la longitude, mesurent la déclinaison (la différence entre le nord magnétique et le nord géographique) du champ magnétique terrestre, cela les aide à s'orienter et à corriger l'itinéraire.
Les scientifiques pensent que les oiseaux voyagent la plupart du temps en se basant sur le champ magnétique et que les odeurs jouent un rôle plus important à la ligne d'arrivée. Les pigeons dont les narines étaient bouchées coupaient le nerf olfactif, détruisaient l'épithélium olfactif en lavant le bec avec une solution aqueuse de sulfate de zinc et passaient plus de temps à retourner à leur pigeonnier que les oiseaux ordinaires.
Tous les scientifiques ne conviennent pas que la protéine Cry 1a sert les oiseaux pour la navigation / CC BY-SA 2.5 / Alan D. Wilson / Feral Rock Dove au parc régional de Burnaby Lake à Burnaby, en Colombie-Britannique, au Canada.
Les chauves-souris vérifient avec le soleil
En 2016, des scientifiques de l'Institut Max Planck pour l'étude du cerveau (Allemagne) ont découvert la protéine de navigation Cry, ou sa variante Cry 1a, dans les cellules de 90 espèces de mammifères. Et, disons, les rongeurs et les chauves-souris, qui réagissent clairement aux champs magnétiques, n'avaient pas cette protéine.
Certaines espèces de chauves-souris - en particulier la grande chauve-souris (Myotis myotis) - corrigent non seulement leur vol en fonction du champ magnétique terrestre, mais vérifient également quotidiennement leur biocompas contre le soleil - plus précisément, contre la lumière polarisée, qui est la plus brillante au coucher du soleil.
Cela a été confirmé par les expériences de scientifiques allemands et bulgares. Les chauves-souris ont été placées dans un champ magnétique modifié (décalé de 90 degrés vers l'est) au coucher du soleil. Certains des animaux étaient dans des conteneurs et ne pouvaient pas voir les rayons du soleil couchant. En conséquence, lorsqu'ils ont été relâchés, ils ont dévié de la trajectoire juste par l'angle d'inclinaison des faisceaux dans les caissons et se sont égarés. Les souris qui pouvaient comparer leurs sentiments avec le soleil n'ont pas connu de telles difficultés et sont retournées en toute sécurité dans leur grotte natale.
Biocompas pour les humains
Chez l'homme, il n'y a pas de processus dans le cerveau, pas de cellules avec de la magnétite, pas de protéines de navigation dans les cellules. Il s'égare sans dispositifs spéciaux, s'il n'y a pas de points de repère élevés sur l'itinéraire. Cela se produit souvent dans la forêt.
Les ingénieurs américains Liviu Babitz et Scott Cohen proposent de corriger ce malentendu à l'aide d'un implant qui agit comme un biocompas - comme chez les animaux. Un appareil en silicone de la taille d'une boîte d'allumettes vibre chaque fois qu'une personne tourne vers le nord. Les inventeurs ont implanté un biocompas sous leur peau.
Alfiya Enikeeva
