צעד נוסף לפענוח החוש שמאפשר לציפורים לנווט בהצלחה לאורך אלפי קילומטרים: חוקרים הראו שלאדומי חזה יש חלבון בעין שרגיש לשדה המגנטי של כדור הארץ
האופן שבו עופות נודדים מצליחים לנווט על פני אלפי קילומטרים מפליא את האדם כבר שנים רבות. סקרנות מיוחדת מעוררות אותן ציפורים שנוהגות לנדוד בעיקר בלילה, בשעות חשוכות שקשה להיעזר בהן בנקודות ציון חזותיות כדי לנווט. חוקרים רבים סבורים כעת כי חלק ניכר מהעופות הנודדים מסוגלים לחוש את השדה המגנטי של כדור הארץ ולהיעזר בו לצורכי ניווט.
המנגנון שבאמצעותו העופות חשים את השדה המגנטי אינו ידוע עד סופו, אך אחת ההשערות היא שחלבונים ממשפחת החלבונים הקריפטרוכרומיים, שנמצאים ברשתית העין של העוף, מסייעים לו לחוש את השדה המגנטי של כדור הארץ וכך מאפשרים לו לנווט. חלבונים כאלה קיימים אצל מגוון רב של בעלי חיים וצמחים, והם מתאפיינים בין השאר ברגישות לאור כחול. בשל כך חלבונים מהמשפחה מעורבים בוויסות השעון הפנימי (השעון הצירקדי) של שלל חרקים וצמחים.
קבוצת חוקרים בינלאומית דיווחה לאחרונה בכתב העת Nature כי היא הצליחה להראות לראשונה בניסוי שאחד החלבונים הקריפטוכרומיים של ציפורי אדום החזה (erithacus rubecula), שהן ציפורים נודדות, רגיש לנוכחות של שדה מגנטי. עוד הם מצאו כי החלבון רגיש לשדה מגנטי יותר מחלבונים דומים של תרנגולות ויונים – עופות שאינם נודדים.
להפקת החלבון נעזרו החוקרים בחיידקים שהונדסו לשם כך. הם הראו שכאשר הקרינו על החלבון אור כחול, התרחש תהליך כימי שהותיר לבסוף שני אלקטרונים בודדים שאין להם בן זוג שיאזן את השדה המגנטי שלהם. מאחר שאלקטרונים בטבע נוטים להסתדר בזוגות, אלקטרונים בודדים פועלים כמעין מגנט קטן, וכך החלבון הופך רגיש יותר לשדות מגנטיים. החוקרים הראו שכאשר הפעילו שדה מגנטי על החלבון של ציפורי אדום החזה, הדבר השפיע על כמות האור שהוא בלע. לעומת זאת, שינוי דומה לא קרה כשהאירו על אותו חלבון של יונים ותרנגולות. לדעתם, ההבדל נובע מלחץ אבולוציוני שדרבן את העופות הנודדים להיות רגישים יותר לשדה מגנטי.
חלבון קריפטוכרומי של ציפורי אדום החזה רגיש לנוכחות של שדה מגנטי. ציור של החלבון, בירוק בהיר - חומצות האמינו שמקנות לו את הרגישות הזו | Ilia Solov'yov
השלב הבא: ניסויים בסביבה הטבעית
השדות המגנטיים שבהם השתמשו החוקרים בניסויים היו חזקים יותר מהשדה המגנטי החלש של כדור הארץ. זהו חיסרון מובנה בניסויי מעבדה, שנעשים בסביבה שונה מהסביבה הטבעית של מושא הבדיקה. במקרה הזה השתמשו בחלבונים שהפיקו באופן מלאכותי באמצעות חיידקים ובדקו אותם מחוץ לסביבתם הטבעית – עינו של אדום חזה. החוקרים משערים כי בסביבה הטבעית של החלבון, שבה הוא מוקף בחלבונים נוספים וממוקם בצורה מסוימת, מתקיימים תנאים שמאפשרים לו להיות רגיש יותר לשדות מגנטיים ולהישאר כך לאורך זמן רב יותר.
בנוסף, אדום החזה נחשב לנווט לילי, כלומר הוא מנווט בסביבה עם אור מועט. נחוץ לפיכך הסבר שיבהיר איך פועלת בחושך הרגישות המגנטית של החלבון, שנזקק במעבדה לאור כחול כדי להפעיל אותה. ההסבר עשוי לבוא ממחקר אחר, שבו נמצא כי אותו חלבון אצל יונים רגיש לרמות אור נמוכות.
המחקר, אם כן, תומך בהשערה כי החלבון שנבדק מאפשר לעופות נודדים לנווט באמצעות השדה המגנטי של כדור הארץ. עם זאת, דרושים ניסויים על ציפורים חיות ואישוש של הממצאים, לפני שנוכל לומר שאנחנו מבינים את מנגנון הניווט המגנטי של הציפורים.
סרטון של כתב העת Nature על המחקר:
