Kompas kwantowy w oczach niektórych ptaków pozwala im być dokładniejszymi niż GPS

Spisie treści:

Anonim

Ptaki są w stanie pokonywać tysiące kilometrów podczas migracji, aby dotrzeć do określonych miejsc. Robią to, aby uniknąć niepogody i mieć do dyspozycji różne zasoby. Pozostało jednak pytanie, w jaki sposób byli w stanie zidentyfikować swoje tory lotu. Obecnie wiadomo, że ptaki noszą w oczach rodzaj kompasu, który pomaga im się orientować.

Ziemskie pole magnetyczne pozwala orientować kompasy i rozpoznawać położenie północy. Fakt ten został szeroko wykorzystany przez człowieka dzięki jego umiejętności tworzenia narzędzi.Z tego powodu zaskakujące jest, że ptaki były w stanie rozwinąć podobny mechanizm na podstawie swoich cech biologicznych. Czytaj dalej i dowiedz się więcej o tej niesamowitej pojemności.

Doskonałe trasy migracji

Migracja ptaków jest powszechnym zjawiskiem w królestwie zwierząt, co zostało zgłoszone i ocenione przez różnych specjalistów w tej dziedzinie. Ten ruch może być tak minimalny, jak zmiana wysokości, na której żyją organizmy. W każdym razie najbardziej imponujący jest ten, który wiąże się z pokonywaniem dużych odległości, aby dotrzeć nawet na inne kontynenty.

Zjawisko to nie tylko polega na przemieszczaniu się z jednego siedliska do drugiego, ale czasami ich trasa migracyjna ma również pewne „przystanki”. Oznacza to, że ptaki wykrywają miejsca, w których mogą chwilę odpocząć, a następnie wznawiają lot do miejsca docelowego. Wspomniane planowanie jest prawie doskonałe, ponieważ w niektórych przypadkach modyfikują swoje cechy fizjologiczne, aby osiągnąć zgodność z ich trasą.

Oczywiste jest, że te niesamowite zwierzęta stosują jakąś strategię orientacji, inaczej nie mogłyby dotrzeć do tak odległych miejsc. Ponadto w większości przypadków osobniki przelatują tymi trasami bez wcześniejszego ich przebycia, więc nie są w stanie tego zrobić bez pomocy swojego organizmu.

Jak kierują się ptaki podczas swoich tras migracyjnych?

Przez długi czas starano się wyjaśnić mechanizm, za pomocą którego ptaki orientują się podczas lotu. Jedną z najbardziej istotnych hipotez była jego potencjalna zdolność do wykrywania ziemskich pól magnetycznych, co wydawało się fantazyjne, ponieważ nie było wystarczających dowodów na jej poparcie.

W 2021 roku w badaniu naukowym opublikowanym w czasopiśmie Nature po raz pierwszy wykryto w oczach ptaków białko zdolne do rejestrowania pól magnetycznych (jak kompas).Nazywa się to kryptochromem 4 (CRY4) i jest wrażliwy na światło, ale pewne modyfikacje (występujące tylko u gatunków wędrownych) przekształcają go w „kompas kwantowy”.

Termin „kwantowy” jest używany ze względu na sposób aktywacji tego białka, ponieważ światło indukuje rozparowywanie elektronów, które tworzy mini pole magnetyczne. Dzięki temu ptaki mogą „wyczuwać” magnetyczną północ jak kompas i lokalizować się skuteczniej niż GPS stworzony przez człowieka.

Chociaż wydaje się to być odpowiedzią na wielką niewiadomą dotyczącą kompasu ptaków wędrownych, w rzeczywistości jest to dopiero początek wyjaśnienia. Niniejsze badanie nie uwzględnia wszystkich osobników migrujących, więc nie można go uogólniać. W związku z tym nadal potrzebne są badania, aby potwierdzić to samo u wielu gatunków.

Świetna pamięć też pomaga

Jak wspomniano powyżej, ptaki stosują wiele strategii, które pozwalają im zlokalizować się na trasach migracji.Kolejnym z niesamowitych mechanizmów, które zostały rozpoznane w 2021 r., była jego wielka zdolność do pamięci przestrzennej. Oznacza to, że mają zdolność zapamiętywania trasy i odległości każdej ze swoich trajektorii.

Ta umiejętność pozwala ptakom zapamiętać kierunek lotu tak, jakby miały mapę. Ponadto daje im również możliwość modyfikacji w przypadku pojawienia się nowego obszaru bardziej sprzyjającego ich migracji. Dlatego wystarczy im tylko raz przebyć trasę migracji, aby nie zapomnieć jej na całe życie.

Wszystko to jest determinowane przez gen ADCY8. Według badań opublikowanych w Nature, genom ptaków wydaje się być ściśle powiązany z ich zdolnością do określania tras migracji. Ta adaptacja jest niezbędna, ponieważ dłuższe podróże byłyby prawie niemożliwe bez zapisu (w pamięci) podróży.

Zmiana klimatu i szlaki migracji

Pomimo niesamowitych zdolności, które wykazały ptaki, trzeba wziąć pod uwagę, że wszystko jest zapośredniczone przez warunki pogodowe. Należy pamiętać, że migracja ma na celu zapewnienie gatunkowi lepszych siedlisk i większą dostępność zasobów. W związku z tym ptaki mogą modyfikować swoją migrację ze względu na zmiany klimatyczne.

Oznacza to, że jeśli rozumiesz, w jaki sposób ptaki określają swoje własne tory lotu, możesz spróbować przewidzieć, w jaki sposób zmiany klimatu wpłyną na nie. Ponadto można zdefiniować kluczowe obszary promujące ochronę gatunków. Każdy postęp w odkrywaniu niewiadomych, które wciąż mają te zwierzęta, pozwala nam zrozumieć ich biologię i zaproponować nowe sposoby pomocy im w przyszłości.