هل نجح العلماء بتحديد البروتين المسؤول عن الملاحة لدى الطيور؟

الرئيسية » الكيمياء البيئية والغذائية » هل نجح العلماء بتحديد البروتين المسؤول عن الملاحة لدى الطيور؟

تستشعر الطيور مجال الأرض المغناطيسي، وتساعدها هذه القدرة المدهشة على العودة إلى موطنها من أماكن غير مألوفة لديها، وعلى الهجرة إلى مناطق تبعد عشرات الآلاف من الكيلومترات.

لعقود من الزمن، اعتقد الباحثون أنّ مناقير الطيور تعمل كبوصلات مجهرية صغيرة بفضل الخلايا الغنية بالحديد التي تتواجد فيها، ولكن لم تكن هذه النظرية كافية، فمثلًا، لم تقدّم إجابة عن كيفية ترجمة المنقار للأحاسيس إلى إشارات اتجاهية.

في السنوات الأخيرة، ازدات الأدلة التي تنقض النظرية السابقة، واتجه الحديث نحو بروتينات محدّدة في شبكيات عيون الطيور تسمح لها بإدراك المجالات المغناطيسية.

مؤخرًا، نشر العلماء بحثين عن البروتين الذي قد يكون وراء هذه “الحاسّة السادسة”.

يتناول البحث الأول طيور الزيبرا، وتمّ نشره في 28 آذار في مجلة ” الجمعية الملكية الوسيطة The Royal Society Interface” أمّا البحث الثاني فيدرس طيور أبو الحناء الأوروبية، وتمّ نشره في 22 كانون الثاني في مجلّة “علم الأحياء الحالي Current Biology”.

يشير كلا البحثين إلى البروتين Cry4 الحسّاس للضوء والموجود في الشبكية.

إذا أصاب الباحثون، فهذه هي المرة الأولى التي يتمّ فيها ربط قدرة الحيوانات على كشف الحقول المغناطيسية مع أحد الجزيئات المعيّنة.

“تقدم مثير” … هذا ما قاله الكيميائي بيتر هور Peter Hore من جامعة أكسفورد، والذي درس التفاعلات الكيميائية التي تمنح الطيور نظام ملاحتها الخاص. يضيف بيتر أنّ المزيد من الأبحاث ما زالت ضرورية لفهم كيفية إدراك الطيور للحقول المغناطيسية، ولكي تعرف الجواب لا بدّ أن تكون طائرًا!.

لماذا يتوقّع البحثان أن البروتينCry4  هو المسؤول؟

يُعتبر البروتين Cry4 من بروتينات الكريبتوكرومات (cryptochromes) والتي تشارك في إيقاع الساعة البيولوجية، أو دورات النوم البيولوجية. اختار الباحثون دراسة هذه البروتينات لأنها من نمط جزيئات تحتوي أحيانًا على عدد فردي من الإلكترونات، والتي تبقى بعضها دون ارتباط، وبالتالي يميل البروتين  Cry4لتحسّس المجال المغناطيسي الأرضي وفقًا لآلية جذرية بيوكيميائية.

“بفضل غرابة ميكانيكا الكم، يمكن أن تساعد التفاعلات الكمومية للبروتين في الشعور بالحقل المغناطيسي” … هذا ما قاله اتيكس بنزون-رودريغز Atticus Pinzon-Rodriguez عالم الأحياء في جامعة لوند في السويد.

درس اتيكس مع زملائه 39 من طيور الزيبرا، فقاموا بفحص الشبكيات والعضلات والأدمغة ومدى تواجد الكريبتوكرومات الثلاثة (Cry1-Cry2-Cry4)، والهدف معرفة من هو الكريبتوكروم المسؤول عن البوصلة الكمومية. وجد الفريق أن مستويات (Cry1-Cry2) تتبع نمطًا إيقاعيًا يرتفع وينخفض على مدار اليوم، بينما تبقى مستويات Cry4 ثابتة.

تعتقد راشيل موهيم Rachel Muheim (عالمة الأحياء وإحدى أعضاء فريق دراسة طيور الزيبرا) بأنّ الطيور تستخدم البوصلات المغناطيسية في أي وقت طيلة اليوم.

أظهرت طيور أبو الحناء الأوروبية مستويات ثابتة من البروتين Cry4 خلال اليوم، مع ملاحظة ارتفاع هذه المستويات خلال موسم الهجرة. يتواجد البروتين Cry4 في منطقة من الشبكية حسّاسة للضوء الأزرق وتتلقى الكثير من الضوء، وهذا من شأنه أن يدعم مزاعم الباحثين، لأن دراسات سابقة كشفت أن الطيور لا يمكنها التنقل إلا عندما تكون قادرة على رؤية الضوء الأزرق.

يقول أحد الباحثين المشاركين أن الأدلة موجودة وبكثرة، ولكن لم تتأكّد وظيفة البروتين Cry4 على وجه الدقّة، وقد نحصل من مراقبة الطيور ودراستها على دليل قاطع ينفي أي علاقة لهذا البروتين ببوصلة الطيور الداخلية.

المصدر:

Birds get their internal compass from this newly ID’d eye protein|. APRIL 3, 2018|. Science News.| Retrieved November 20, 2018.| from https://www.sciencenews.org/article/birds-get-their-internal-compass-newly-id-eye-protein?fbclid=IwAR36cPbtCCQnYjYmTDS3V0_M4tV-hqd1RcT7I6uJ3YNgn0EvwdRVcuTyAK4

A certain protein could possibly be the key to understanding navigation in birds.| April 4, 2018|. Phys.Org.|Retrieved November 20, 2018,| from https://phys-org.cdn.ampproject.org/v/s/phys.org/news/2018-04-protein-possibly-key-birds.amp?amp_js_v=a2&amp_gsa=1&usqp=mq331AQECAFYAQ%3D%3D#referrer=https%3A%2F%2Fwww.google.com&amp_tf=%D9%85%D9%86%20%251%24s&ampshare=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2018-04-protein-possibly-key-birds.html

 

شارك هذه المادة!