Связь магнитного компаса и фоторецепции у птиц: гипотезы и нерешенные вопросы

Любовь Александровна Астахова, Александр Юрьевич Ротов, Кирилл Витальевич Кавокин, Никита Севирович Чернецов, Михаил Леонидович Фирсов

Research output: Contribution to journalReview articlepeer-review

38 Downloads (Pure)

Abstract

Существование магнитной компасной системы, позволяющей животным поддерживать направление миграционных перемещений, было впервые показано у птиц около пятидесяти лет назад. За прошедшие полвека был получен большой объем косвенных, главным образом поведенческих, данных об особенностях работы магнитного компаса птиц и его взаимосвязи с восприятием световой информации. На основании этих данных сложилось доминирующее на сегодняшний день представление о том, что первичный магниторецептор у птиц расположен в сетчатке глаза, и наиболее популярной гипотезой, описывающей работу такого магниторецептора, является модель радикальных пар.
Согласно этой модели первичными рецепторными молекулами, воспринимающими магнитное поле, являются белки криптохромы, присутствующие в нейронах сетчатки птиц. Предполагается, что молекулы криптохромов, локализованные в фоторецепторных клетках, могут иметь упорядоченную ори-
ентацию относительно поверхности сетчатки. При поглощении фотонов коротковолновой области спектра эти молекулы давали бы зависящий от направления внешнего магнитного поля химический отклик. Чувствительность фотохимических реакций с участием радикальных пар в криптохромах к
магнитному полю подтверждается как теоретическими расчетами, так и экспериментами. Однако к настоящему времени не получено никаких экспериментальных данных о молекулярных механизмах дальнейшей трансдукции сигнала, индуцированного магнитным полем. Существующие гипотезы о
возможной природе этих механизмов имеют ряд проблем с точки зрения их совместимости с современными представлениями о работе фоторецепторной сенсорной системы. Эти гипотезы предполагают наличие у участников зрительного процесса особых свойств (как на молекулярном, так и на клеточном уровне), к настоящему времени не подтвержденных экспериментально. Таким образом, в настоящее время перед наукой о магниторецепции ставится задача последовательной проверки имеющихся гипотез о молекулярной природе магнитного компаса птиц.
Original languageRussian
Pages (from-to)83-94
Number of pages12
JournalЖУРНАЛ ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ
Volume80
Issue number2
StatePublished - 2019

Cite this