Objev: Vědci zjistili, jak se zvířata orientují podle magnetického pole Země

Fascinující schopnost některých živočichů reagovat na geomagnetické pole byla již dokázána řadou výzkumů. Dosud však vědci nevěděli, jak tento smysl funguje a čím je směr k magnetickému pólu planety vnímán. Průlomový objev učinil kolektiv vědců vedený biologem Martinem Váchou z Masarykovy univerzity, který dokázal, že za fungování tohoto vnitřního kompasu je zodpovědný protein kryptochrom, jenž je umístěn v oku.

Pomohli rus a šváb
Martin Vácha se svým týmem ověřoval orientaci podle magnetického pole na hmyzu, konkrétně na potemníkovi moučném, rusovi a švábovi americkém.

“Zásadní pro tento typ práce je mít spolehlivě fungující behaviorální test, kdy zvířata změnou chování dají najevo, že vnímají změny geomagnetického pole,” říká vědec. To však celosvětově není samozřejmost, třeba o octomilce ročně vycházejí tisíce studií, ale funkční test její magnetické orientace dosud neexistuje.

“Právě švábi ukázali zvýšený neklid v situaci, kdy jsme jim v počítačem řízeném systému velkých cívek rotovali se zemským polem. Tento test nám po více než šesti letech práce nakonec umožnil předstihnout jiné světové laboratoře, protože jsme ukázali, že onen pozoruhodný protein kryptochrom je pro detekci směru magnetického pole nezbytný,” dodává Martin Vácha.

Orientace podle magnetického pole byla dříve dokázána i u některých savců. Před osmi lety způsobilo světovou senzaci zjištění českého vědce Hynka Burdy, který se svým týmem zkoumal na více než tři sta pastvinách ve světě magnetickou orientaci těl skotu a jelenovitých při pastvě a odpočinku.

Ukázalo se, že sledovaní sudokopytníci preferují severojižní směr, jen pod dráty elektrického vedení je jejich postavení náhodné. Podobná orientace byla pozorována i u lišek, které při svém typickém lovu skokem míří na sever, tedy k magnetickému pólu, nebo u rypošů lysých. Ti si podle směru k magnetickému pólu staví podzemní tunely.

Protein mají i lidé. Co z toho plyne?
Zmiňovaný protein kryptochrom byl nalezen v očích hmyzu, ptáků i savců včetně člověka, oko je tedy důležitým kandidátem na magnetický směrový receptor.

“Kryprochrom řídí třeba biorytmy u člověka, nabízí se tedy otázka, zda tyto funkce nejsou citlivé k radiovým vlnám a jak by se toho případně dalo využít,” nastiňuje možné praktické důsledky svého výzkumu Martin Vácha.

Těmto otázkám by se chtěl věnovat v budoucnu, rád by pokračoval ve spolupráci s vědci z Laboratoře molekulární chronobiologie v Českých Budějovicích a fotochemiky z Philipps Universität v německém Marburgu, v kontaktu je také s fyziky z Oxfordu, bez kterých by se tento multidisciplinární výzkum nemohl dál rozvíjet.

Projekt Martina Váchy jednoznačně ukázal mechanismus směrového vnímání geomagnetického pole Země a představuje významný objev ve světové vědě s přesahem do neurověd, ekologie, etologie, molekulárních věd a fyziologie. Výsledky projektu byly publikovány v prestižním americkém vědeckém časopise Proceedings of the National Academy of Sciences USA. Výzkum byl financován Grantovou agenturou České republiky.

Masarykova univerzita | Masaryk university