Magnetorecepcija — kako životinje osećaju Zemljino magnetno polje

Svake godine milioni ptica prelete hiljade kilometara između gnezdilišta i zimovališta, često noću, preko mora i pustinja, i pogode cilj sa tačnošću od koje zastaje dah. Morske kornjače se posle decenija lutanja okeanom vrate baš na onu plažu na kojoj su se izlegle. Losos nađe svoju reku među bezbroj drugih. Kako? Jednim čulom koje mi nemamo: sposobnošću da osete Zemljino magnetno polje.

Zemlja je, naime, ogroman magnet. Njeno polje proteže se od pola do pola i nosi podatke i o smeru i o položaju. Mnoge životinje, od bakterija do ptica i sisara, naučile su da to polje koriste kao kompas, a neke i kao mapu. A kako tačno to rade, jedno je od najuzbudljivijih nerešenih pitanja današnje biologije.

Dva moguća mehanizma

Nauka razmatra dva glavna objašnjenja, koja se možda i dopunjuju. Prvo počiva na magnetitu, sićušnim kristalima gvožđa koji se ponašaju kao minijaturne magnetne igle: kad se polje promeni, oni se zaokrenu i mehanički nadraže nervne ćelije. Magnetit je pronađen u raznim bićima, od bakterija do ptica i riba.

Drugo je mnogo suptilnije i zalazi u kvantnu fiziku. Prema hipotezi parova radikala, koju su postavili Ritz, Adem i Schulten (2000), u oku ptice, u proteinima zvanim kriptohromi, svetlost pokrene reakciju koja stvori parove molekula osetljive na smer magnetnog polja. Tako bi ptica polje mogla bukvalno da „vidi", kao obrazac preko vidnog polja. To bi objasnilo zašto kod mnogih ptica magnetni kompas radi samo uz svetlost.

Zanimljivo je da je magnetno čulo prvi put dokazano kod bakterija. Blakemore (1975) je opisao magnetotaktične bakterije koje u sebi nose lančiće magnetitnih kristala i poređaju se duž linija polja, koristeći ga da nađu sloj vode sa pravom količinom kiseonika. Bila je to prva potvrđena upotreba magnetizma u živom svetu.

Kompasi i mape životinjskog sveta

Najtemeljnije je proučena orijentacija ptica selica. Wiltschko i Wiltschko (1972) ogledima sa evropskim crvendaćem pokazali su da ptice magnetnim kompasom određuju smer seobe i onda kad nemaju nijedan drugi orijentir. Time su postavili temelj čitave oblasti.

Morske kornjače idu i korak dalje: polje im služi i kao mapa. Lohmann i saradnici (2007) pokazali su da mlade kornjače prepoznaju magnetne „potpise" pojedinih delova okeana i prema njima usmeravaju svoja ogromna putovanja, a u zrelosti se po istom otisku vrate na rodnu plažu. Slično se pripisuje i lososu i monarh-leptiru.

Mouritsen (2018) u svom pregledu naglašava da magnetorecepcija verovatno spaja više čula i mehanizama i da i dalje krije osnovne nepoznanice, pa i tu gde se senzor tačno nalazi u telu. To je jedno od retkih čula koje nauka još nije do kraja locirala.

Kada čovek poremeti nevidljivi kompas

Saznanje da se životinje oslanjaju na magnetno polje otvara i pitanje kako na njih utiče ono što unosimo mi. Ima naučnih nagoveštaja da slab elektromagnetni šum iz gradova može da ometa magnetni kompas ptica, mada je to još uvek polje koje treba pažljivo istražiti. Jasno je samo da bića koja zavise od preciznih seoba nemaju mnogo prostora za grešku.

Magnetnoj orijentaciji često pomaže svetlost, pa svetlosno zagađenje, koje već dezorijentiše i ptice i kornjače na druge načine, može da pogađa i ovaj sistem. Tako se priče o svetlosnom zagađenju, seobama i magnetnom čulu pletu u jednu: čuvati uslove za nesmetanu orijentaciju deo je zaštite svih vrsta koje putuju.

Na kraju, magnetorecepcija me podseti koliko svet oko nas opaža stvarnost drugačije nego mi. Dok mi posežemo za uređajima da se snađemo, ptica, kornjača i bakterija nose ugrađen kompas star milionima godina. Razumeti i poštovati ta skrivena čula znači shvatiti koliko je priroda bogatija nego što naša čula slute.