Cum funcționează busola internă a păsărilor migratoare?

Modul păsărilor migratoare și al altor animale de a găsi locul de iernat, aflat la mii de kilometri de locul de împerechere, a fost mai mereu învăluit în mister.

Studiile anterioare au sugerat că acestea pot urma liniile câmpului geomagnetic și indiciile olfactive pentru a determina direcția. Cu toate acestea, mecanismele fiziologice din spatele acestei orientări magnetice rămân necunoscute, scrie Eurek Alert.

• Test de cultură generală. Câte pisici există în lume?
• Test de cultură generală. Ce au oamenii în comun cu rechinii?

Acum, o echipă formată din neurologi și ecologiști de la Universitatea Doshisha și Universitatea Nagoya, din Japonia, au efectuat un studiu pentru a înțelege priceperea păsărilor migratoare de a-și păstra direcția de urmat în timpul zborului pe distanțe lungi.

Studiul a fost publicat pe 4 februarie 2022, în cel mai recent număr al revistei Science Advances.

Sunt mai multe moduri în care se orientează păsările

Până în prezent, studiile arată că păsările migratoare navighează prin noi terenuri sau peste oceane, fără niciun reper, simțind câmpurile geomagnetice ale pământului.

Ele fac acest lucru cu ajutorul proteinelor sensibile la magnetism aflate în ochi și al celulelor magneto-receptive din nucleul vestibular din creierul lor. Nucleul vestibular contribuie, de asemenea, la activitatea celulelor de direcție a capului (HD) implicate în această detecție direcțională.

Această legătură i-a determinat pe profesorul Susumu Takahashi de la Universitatea Doshisha și pe colegii săi, printre care profesorul Ken Yoda de la Universitatea Nagoya, să emită ipoteza că simțurile direcționale și magnetorecepția ar avea câteva lucruri în comun.

Experimentul

Echipa a decis să exploreze modul în care creierul combină simțurile magnetorecepției și direcției, studiind activitatea celulelor HD ale unei specii de păsări marine care se reproduc pe insulele din Japonia, Coreea și China și, în cele din urmă, migrează în locurile de iernat situate în Filipine, Indonezia și nordul Australiei.

„În mod interesant, în timpul primului lor zbor migrator, păsările tinere nu urmează traseele mai ușoare, aflate de-a lungul liniei de coastă, pe care le folosesc părinții lor. În schimb, zboară direct spre destinație pe deasupra lanțurilor muntoase dificile. Acest lucru sugerează că păsările tinere se bazează într-o mai mare măsură pe busola interioară decât pe indiciile din mediu urmate de cele adulte”, spune prof. Takahashi.

Pentru a studia acest lucru, cercetătorii au folosit un dispozitiv ușor numit „neurologger”, care poate înregistra fără fir activitatea electrofiziologică a creierului animalelor sălbatice în stare de libertate.

Mai întâi au capturat cinci pui de păsări mascul și cinci femele din vizuinile lor și i-au pus în cuști cu protecție împotriva luminii.

Apoi, au folosit neurologgerul pentru a înregistra activitatea electrofiziologică din regiunea palium medială a creierului. Apoi au eliberat puii în mod repetat în două medii: într-o cameră și pe o stâncă cu vedere la mare, la 2,5 km și, respectiv, la 1 km de vizuinile lor. În timp ce plafonierele, birourile și scaunele din cameră au servit drept indicii vizuale, direcția soarelui nu era perceptibilă pentru păsări.

Busola internă a păsărilor migratoare arată nordul

Cercetătorii au descoperit că aproximativ 20% dintre celulele din regiunea medială a paliumului au emis impulsuri electrice cu o frecvență mai mare atunci când păsările se îndreptau spre o anumită orientare. Orientarea preferată a fost distribuită neuniform în direcția nordică.

Dar atunci când păsările s-au îndreptat către altceva decât nordul, celulele au fost mai puțin active. Această preferință pentru nord a fost observată chiar și atunci când locația experimentală a fost mutată cu mai mult de câțiva kilometri, sugerând că câmpul geomagnetic independent de locație a fost folosit ca un indiciu pentru orientarea capului.

Studiul subliniază rolul celulelor HD ca busole interne care arată nordul, la începutul primului zbor lung al păsărilor migratoare. De asemenea, celulele HD ajută la integrarea simțurilor de direcție și magnetorecepție.

Vă recomandăm să citiți și:

Suedia a interzis reproducerea nurcilor din cauza problemelor legate de coronavirus

Populațiile de elefanți în pericol de dispariție, monitorizate și numărate din spațiu

Oamenii de știință avertizează că dispariția mamiferelor se apropie de un „al doilea val” fără precedent

Peștele care se plimbă este mai comun decât crezi. Au fost găsite 11 specii noi