Wahrscheinliche Quelle der magnetischen Sinn Tiere identifiziert

Forscher haben isoliert, was im Wesentlichen kleine Kompass-Nadeln in die Nasen der Regenbogenforelle sind, die diese und viele andere Tiere unglaubliche Fähigkeit, über weite Strecken navigieren erklären können.

Wenn Zellen aus der Forelle Nasengänge geschabt in ein rotierendes Magnetfeld gebracht wurden, ein Büschel von winzigen eisenreichen Kristalle im Inneren der Zellen genannt Magnetit – das gleiche Mineral in Kompass Nadeln verwendet – drehte sich im Gleichtakt mit dem Feld, die Zellen mit ihnen umzudrehen.

Die Stärke der magnetischen Resonanz die Kristalle und ihre feste Bindung an die umgebenden Zellmembranen, lieh starke Unterstützung für was Wissenschaftler schon lange vermutet haben: dass diese Kristalle hin und her wie ein Segel in Reaktion auf das schwache Erdmagnetfeld schlank, und dass sie in eingebettet sind Zellen irgendwie ihren schaukelnden Bewegungen an das Gehirn vermitteln. Dieses wird geglaubt, Forelle und anderen wandernden Tierarten mit einem "magnetischen Sinn", Richtung Richter zu übertragen.

Wie in einer neuen Publikation Online-9.Juli in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences fanden die Forscher heraus, dass die magnetische Zellen in die Forelle Nasen schwankte in Reaktion auf ein magnetisches Feld 100 mal stärker als bisher vorhergesagt worden war. "Noch wichtiger ist, wir zeigen erstmals, dass interne Kompassnadel eine starke Verbindung zu der Plasmamembran [oder äußere Membran] der Zelle, die wichtig hat für eine sofortige Erkennung Prozess zu realisieren ist," sagte der leitende Forscher Michael Winklhofer der Universität München in Deutschland.

Die Ergebnisse zeigen, dass die magnetische Zellen "klar erfüllen die Anforderungen an ein Magnetoreceptor die" kann schnell erkennen, kleine Veränderungen im Magnetfeld der Erde, sagte der Forscher.

Die Stärke des Feldes der Erde variiert in vorhersehbarer Weise über die Oberfläche des Planeten, so dass wandernde Tierarten für Standortbestimmung zu verwenden. Lernen Sie die Stärke eines Felds, das an ein bestimmtes Ziel vorhanden ist, können die Tiere auf sie im Hause. Das ist ziemlich gut etablierten auf dem Gebiet der Wissenschaft; geheimnisvolle geblieben ist wie diese Tiere magnetischen Feldänderungen verwenden, um zu navigieren. [Was ist, wenn magnetischen Pole der Erde umkehren?]

Wissenschaftler glauben, dass das Erdmagnetfeld wandernde Tierarten in die richtige Richtung wie eine führende Hand Druck auf ihnen drängen könnte. "Ich denke, es ist ähnlich wie bei Berührung oder Druck. Magnetit-basierte magnetische Sinne ist durch die Trigeminus innerviert die Touch (Hitze, Kälte und Schmerzen) vermittelt. Wenn die innere Kompassnadel einer Zelle in eine bestimmte Richtung im Raum weist, und der Fisch eine 90-Grad-Drehung macht, die Zelle Feuer und das Gehirn zu sagen: "Ich bin 90 Grad aus meinem Vorzugsrichtung" "wurde gesagt, LiveScience.

Kenneth Lohmann, ein angesehener Professor der Biologie an der University of North Carolina, die Tiere magnetischen Sinn, Studien, sagte die neuen Ergebnisse Auswirkungen jenseits der Regenbogenforelle.

"Wenn"die Autoren sind korrekt, dass die Magnetit, die sie gefunden haben, geht bei der Erkennung von magnetischen Feldern (die wahrscheinlich scheint), dann... dies erhebliche Auswirkungen hätte auf wie andere Tiere Magnetfelder wahrnehmen, sagte Lohmann LiveScience. "Es ist durchaus möglich, dass ähnliche Magnetitkristalle bei der Erkennung von magnetischen Feldern in zahlreichen Tieren beteiligt sind." Möglich ist auch, dass es gibt mindestens zwei Arten von Magnetoreceptors, die separat entwickelt, sagte er.

Die Arbeit kann auch auf eine schnellere Fortschritte im Verständnis der tierischen Migration einfach durch den Nachweis einer neuen Technik zur Identifizierung von magnetischen Zellen führen – das heißt, sie ein rotierendes Magnetfeld, wodurch magnetische Zellen starten drehen und leicht entdeckt werden Gewebe ausgesetzt.

"Seit etwa 30 Jahren viele Forscher haben vermutet, dass zumindest einige Tiere verwenden Sie mikroskopisch kleine Kristalle von Mineral Magnetit, Sinne Magnetismus," sagte Lohmann. "Ein großes Problem, wurde jedoch, dass die Magnetit-Partikel bei Tieren winzig sind, und finden sie unter dem Mikroskop hat sich als äußerst schwierig erwiesen. Die neue Technik in das Papier beschrieben kann viel Magnetit-haltigen Zellen identifizieren erleichtern." [Vision-Quiz: Was können Tiere sehen?]

Teil der Herausforderung war, dass nur 1 in 10.000 nasale Zellen ist magnetisch, wurde gesagt. Die Tatsache, dass Magnetismus durch die Tiere Nasengewebe dispergiert wird ist Teil dessen, was es macht so gut funktioniert: "Wenn sie so wie Sehzellen in der Netzhaut oder als Haarzellen im Innenohr dicht waren, dann sie würde stark gegenseitig stören, weil ihre internen Kompassen Nadeln lokal starke Magnetfelder, produzieren würde, was sich durch die magnetische Nachbarzellen bemerkbar machen würde. Diese Nähe würde die magnetischen Sinn verschlechtern."

LiveScience auf Twitter folgen @livescience . Wir sind auch auf Facebook & Google +.