کشف عملکرد کبد در مسیریابی پرندگان از طریق میدانهای مغناطیسی زمین
دانشمندان در یک پژوهش مهم دریافتهاند که سلولهای ایمنی حاوی آهن در کبد کبوترها به عنوان حسگرهای میدان مغناطیسی عمل کرده و برای مسیریابی این پرندگان نقش قطبنمایی درونی را ایفا میکنند. این کشف به درک عمیقتری از نحوه مسیریابی پرندگان مهاجر و کبوترهای خانگی کمک میکند.
یافتههای جدید
سالهاست که مشخص شده پرندگان مهاجر و کبوترهای خانگی بخشی از مسیر خود را با سنجش میدانهای مغناطیسی زمین پیدا میکنند، به ویژه در شب یا در شرایط ابری. با این حال، مکان دقیق حسگرهای مغناطیسی و چگونگی عملکرد آنها همواره یکی از موضوعات مورد بحث در علوم زیستشناسی بوده است. اکنون نتایج یک مطالعه جدید که در نشریه علمی معتبر ساینس منتشر شده، نشان میدهد که کبوترها دارای سلولهای ایمنی حاوی آهن در کبد خود هستند که به آنها در تشخیص میدانهای مغناطیسی و انتقال اطلاعات به مغز کمک میکند.
فرضیههای قبلی
پیش از این، سه فرضیه اصلی برای توجیه درک میدان مغناطیسی زمین توسط پرندگان مطرح شده بود:
- مکانیسم منقار: ذرات مغناطیسی در منقار پرنده که اطلاعات جهتی را از طریق یک عصب بزرگ به جمجمه منتقل میکند.
- کانالهای یونی سلولی: حساسیت سلولها به تغییرات ولتاژ ناشی از میدان مغناطیسی.
- رنگدانههای شبکیه چشم: توانایی تشخیص فوتونهای نور و ارسال سیگنال به مغز، که این روش تنها در روز کاربرد دارد.
با این حال، هیچیک از این فرضیهها به تنهایی قادر به توضیح کامل این پدیده نبودند، بنابراین محققان دانشگاه بُن آلمان راه جدیدی را آغاز کردند.
تحقیقات انجام شده
کلویا لیسوفسکی، یکی از نویسندگان مقاله، توضیح میدهد که کبد و طحال به دلیل تجزیه گلبولهای قرمز و ذخیره آهن دارای خواص مغناطیسی هستند. تیم پژوهشی با بررسی بافتهای کبد، طحال، چشم، منقار و مغز کبوترها متوجه شدند که بیشترین تراکم آهن و قویترین پاسخ مغناطیسی در بافت کبد وجود دارد. همچنین، تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشاندهنده تماس سلولهای ایمنی کبد (ماکروفاژها) با فیبرهای عصبی بوده که انتقال دادههای مغناطیسی به مغز را ممکن میسازد.
محققان برای تأیید این فرضیه، ۳۴ کبوتر را برای بازگشت به خانه در مسیری ۱۹ کیلومتری آموزش دادند. در روز ابری، به نیمی از کبوترها دارویی تزریق کردند که سلولهای ایمنی کبد را موقتا غیرفعال کرد. در حالی که نیم دیگر به عنوان گروه کنترل بدون تغییر باقی ماندند، نتایج نشان داد که تمامی کبوترهای گروه کنترل به سلامت به آشیانه بازگشتند. اما کبوترهایی که سلولهای کبدی آنها غیرفعال شده بود جهتیابی خود را از دست داده و تنها روز بعد، با طلوع خورشید و با استفاده از نشانههای نوری توانستند مسیر خود را پیدا کنند. این آزمایش نشان داد پرندگان ترکیبی از سیستمهای جهتیابی خورشیدی و حسگر مغناطیسی کبد را برای ناوبری به کار میبرند.
چالشها و چشمانداز آینده
دانشمندان بر این باورند که این کشف جدید میتواند مکانیسم مسیریابی را در سایر حیوانات مانند خفاشها، موشهای کور و برخی از گونههای کوسهها توضیح دهد. با این وجود، برخی از محققان دانشگاه آکسفورد و انجمن جانورشناسی لندن هشدار میدهند که باید با احتیاط برخورد کرد. این موضوع به این دلیل است که تجمع آهن در کبد ممکن است ناشی از رژیم غذایی کبوترهای به بند کشیده باشد. همچنین، داروی تزریقشده ممکن است سلولهای ایمنی را در سایر نقاط بدن پرنده نیز تحت تأثیر قرار داده باشد.
علاوه بر این، مطالعات دیگر نشان دادهاند که سلولهای خاصی در مغز جلویی کبوترها نیز در پردازش اطلاعات مغناطیسی نقش دارند. بنابراین، پژوهشگران بر این باورند که پرندگان از چندین سیستم مکمل برای مسیریابی استفاده میکنند؛ به گونهای که احتمال دارد یک سیستم برای ناوبری مسافتهای طولانی و سیستم دیگر برای پیدا کردن دقیق مقصد موثر باشد. به گفته متخصصان، قطعاً برای بازگشت به خانه در تاریکی شب، داشتن بیش از یک راهکار، منطقی است.