Παρασκευή, 26 Φεβρουαρίου 2010

Νέες ανακαλύψεις για την πλοήγηση των πτηνών

Σίδηρος με μικρούς βραχίονες νεύρων στο πάνω ράμφος των πτηνών μπορεί να λειτουργούν σαν μαγνητόμετρα, για να υπολογίζουν το διάνυσμα του γήινου μαγνητικού πεδίου (την ένταση και την κλίση) και όχι μόνο ως μία απλή μαγνητική πυξίδα που δείχνει την κατεύθυνση των μαγνητικών γραμμών. Πριν πολλά χρόνια οι νευρολόγοι Dr. Gerta Fleissner και ο σύζυγός της Prof. Dr. Günther Fleissner ανακάλυψαν αυτές τις δομές σε οικόσιτα περιστέρια και τις έχουν ονομάσει, σε στενή συνεργασία με τον πειραματικό φυσικό Dr. Gerald Falkenberg ουσιώδη οξείδια του σιδήρου.

"Αφότου δείξαμε το σύστημα των δενδριτών με ευδιάκριτα "διαμερίσματα" που περιέχουν σίδηρο στα οικόσιτα περιστέρια, η άμεση ερώτηση που προέκυψε ήταν αν παρόμοια δενδριτικά συστήματα μπορούν να βρεθούν και σε άλλα είδη πουλιών", σημειώνει η Gerta Fleissner. Στο μεταξύ μπόρεσαν να περιγράψουν πολλές παρόμοιες υποψήφιες δομές στα ράμφη ειδών πουλιών. Μετρήσεις με ακτίνες x φθορισμού έδειξαν ότι τα οξείδια του σιδήρου σε αυτούς τους νευρικούς δενδρίτες είναι πανομοιότυπα. Τα αποτελέσματα αυτά δημοσιεύθηκαν στο έγκριτο online περιοδικό Plos One.

Περισσότεροι από περίπου 500 περιφερειακοί δενδρίτες κωδικοποιούν την πληροφορίες του μαγνητικού πεδίου, η οποία συντίθεται σε ένα μαγνητικό χάρτη από το κεντρικό νευρικό σύστημα. Προφανώς, δεν έχει σημασία αν τα ζώα χρησιμοποιούν αυτόν τον χάρτη για προσανατολισμό σε μεγάλα ταξίδια ή όχι - η συσκευή μπορεί να βρεθεί σε μεταναστευτικά πουλιά, όπως ο κοκκινολαίμης και οι φυλλοσκόποι, αλλά επίσης βρίσκεται και στην οικόσιτη κότα. "Το εύρημα αυτό είναι εκπληκτικό, καθώς τα πουλιά που μελετήθηκαν έχουν διαφορετικούς τρόπους ζωής και πρέπει να εκπληρώσουν διαφορετικά ζητήματα προσανατολισμού: τα οικόσιτα περιστέρια, που εκπαιδεύονται να επιστρέφουν από διαφορετικά σημεία απελευθέρωσης στην βάση τους, τα μεταναστευτικά είδη μικρών αλλά και μεγάλων αποστάσεων αλλά και τα ακραία σταθερά στον τόπο διαμονής τους είδη", εξηγεί η Gerta Fleissner.

Για να εμφανίσουν πειστικά στοιχεία εκτελέστηκαν πολλές χιλιάδες συγκριτικές μετρήσεις. Ο ιστός του ράμφος παρατηρήθηκε κάτω από μικροσκόπιο ώστε να αναγνωριστούν τα σημεία μεγάλης συγκέντρωσης σιδήρου σαν τη βάση μιας επακόλουθης φυσικοχημικής ανάλυσης. Η κατανομή και η ποσότητα αρκετών συστατικών χαρτογραφήθηκαν από μία συσκευή υψηλής ανάλυσης ακτίνων x. "Εδώ, ο ιστός του ράμφους μπορεί να εξερευνηθεί χωρίς να καταστραφεί από ιστολογικές διαδικασίες σχετικά με το μέρος και τη φύση των μίγματος μαγνητικού σιδήρου μέσα στους δενδρίτες" εξηγεί η Gerta Fleissner.

Εξειδικευμένα μίγματα σιδήρου στους δενδρίτες ενισχύουν τοπικά το μαγνητικό πεδίο της γης και συνεπώς επηρεάζουν έναν δυναμικό πρωτεύοντα υποδοχέα. Είναι πολύ πιθανό ο καθένας από αυτούς του περισσότερους από 500 δενδρίτες να κωδικοποιεί μόνο μία κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου. Αυτά τα πολλαπλά δεδομένα επεξεργάζονται στον εγκέφαλο των πουλιών και εδώ - μεταλλαγμένα- λειτουργούν ως η βάση ενός μαγνητικού χάρτη, ο οποίος διευκολύνει τον χωρικό προσανατολισμό. Το κατά πόσο αυτός ο χάρτης είναι γνωμοδοτικός εξαρτάται πολύ από το είδος του πουλιού καθώς και από το κίνητρό του να το χρησιμοποιήσει: τα μεταναστευτικά πουλιά, για παράδειγμα, επιδεικνύουν μαγνητικό προσανατολισμό μόνο κατά τη μεταναστευτική ανησυχία τους, όπως φάνηκε από πολλά πειράματα συμπεριφοράς του καθηγητή Wolfgang Wiltschko, ο οποίος απέδειξε την κατευθυνόμενη από το μαγνητικό πεδίο πλοήγηση στα πουλιά. Η συνεργασία με την δική του ερευνητική ομάδα υποστηρίζει ότι η αίσθηση της μαγνητικής πυξίδας και του μαγνητικού χάρτη βασίζονται σε διαφορετικούς μηχανισμούς και βρίσκονται σε διαφορετικά μέρη: η μαγνητική πυξίδα απαντά στο μάτι και το μαγνητόμετρο του μαγνητικού χάρτη στο ράμφος.

"Τα αποτελέσματα που δημοσιεύθηκαν τώρα βοηθούν φανερά να απορρίψουμε τους παλιούς μύθους που συνιστούσαν υποδοχή του μαγνητικού πεδίου μέσω περιοχών σιδήρου τυχαία διασπαρμένων σε όλο τον οργανισμό, όπως στο αίμα, στο κρανίο και στον εγκέφαλο. Από την άλλη, προσφέρουν μία ηχηρή ιδέα για το πως να αναγνωρίζουμε συστήματα υποδοχής μαγνητισμού σε πολλούς οργανισμούς" λέει χαρούμενος ο Günther Fleissner. Αυτή η καθαρή και εύκολα αναπαραγωγίσιμη πηγή δεδομένων μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν βάση για μελλοντικά πειράματα που πιθανώς να διευκρινίσουν τα πολλαπλά άγνωστα βήματα μεταξύ της υποδοχής του μαγνητικού πεδίου και της χρήσης του ως πλοηγητικής μηχανής.

Πηγή: ScienceDaily

Δεν υπάρχουν σχόλια:

LinkWithin

Related Posts with Thumbnails