پژوهشگران سرانجام معمای دیرینه مسیریابی کبوترها را حل کردند؛ راز این توانایی خارقالعاده نه در مغز یا چشم، بلکه در سلولهای ایمنی کبد این پرندگان نهفته است. بر اساس مطالعهای که در مجله Science منتشر شده، کبوترها با استفاده از سلولهای ایمنی تخصصی به نام ماکروفاژ در کبد خود، میدان مغناطیسی زمین را حس میکنند و مانند یک قطبنمای داخلی مسیر بازگشت به خانه را پیدا میکنند.
این کشف حاصل همکاری تیمی از دانشمندان دانشگاه بن، بیمارستان دانشگاه بن، دانشگاه دویسبورگ-اسن و موسسه ماکس پلانک برای رفتار حیوانات (MPI-AB) است. آنها دریافتند ماکروفاژها هنگام تجزیه گلبولهای قرمز قدیمی، آهن را در خود ذخیره میکنند و این آهن به شکل نانوذرات اکسیدی متبلور میشود که خاصیت فوقپارامغناطیسی به سلولها میبخشد. به بیان ساده، این سلولها به میدانهای مغناطیسی واکنش نشان میدهند و اطلاعات لازم برای ناوبری را فراهم میکنند.
پروفسور کریستین کورتس، مدیر موسسه پزشکی مولکولی و ایمونولوژی تجربی در بیمارستان دانشگاه بن و یکی از نویسندگان ارشد مطالعه، میگوید: «ما اصلاً انتظار نداشتیم سلولهای ایمنی به عنوان حسگر میدان مغناطیسی عمل کنند. نتایج ما یک مکانیسم کاملاً ناشناخته برای ادراک مغناطیسی در حیوانات را آشکار میکند.»
چرا کبد؟ بررسی بافتهای مختلف
در گذشته فرضیههایی درباره حس مغناطیسی پرندگان مطرح بود؛ از مولکولهای حساس به نور در چشمها تا ذرات مغناطیسی در نوک پرندگان، اما هیچکدام تأیید تجربی قوی دریافت نکردند. در این تحقیق، محققان با استفاده از روشهایی مانند «مغناطیسسنجی نمونه ارتعاشی» و «جداسازی سلولی مغناطیسی» چندین بافت از جمله چشم، نوک، مغز، کبد و طحال را بررسی کردند. نتیجه شگفتآور بود: کبد بالاترین غلظت آهن و قویترین پاسخ مغناطیسی را داشت.
پروفسور اولف ویدوالد از دانشگاه دویسبورگ-اسن توضیح میدهد: «آهن به صورت نانوذرات اکسیدی متبلور میشود که سلولها را فوقپارامغناطیسی و واکنشپذیر به میدانهای مغناطیسی میکند. ما قویترین پاسخ مغناطیسی را در بافت کبد یافتیم.»
آزمایش ناوبری؛ حذف سلولها و گم شدن کبوترها
برای تأیید نقش این سلولها در مسیریابی، پژوهشگران ماکروفاژهای کبد را از گروهی از کبوترها حذف کردند. سپس پرندگان را در شرایط آسمان ابری (بدون کمک خورشید) رها کردند. نتیجه واضح بود: کبوترهایی که سلولهای مغناطیسی کبدشان حذف شده بود، در یافتن مسیر خانه دچار مشکل شدند، در حالی که گروه کنترل به راحتی بازگشتند. این آزمایش نشان میدهد کبوترها برای ناوبری در غیاب نشانههای بصری، به حس مغناطیسی کبد متکی هستند.
پروفسور مارتین ویکلسکی، مدیر موسسه ماکس پلانک برای رفتار حیوانات و نویسنده ارشد دیگر مطالعه، میگوید: «آنچه در ناوبری پرندگان مانند یک "حس درونی" به نظر میرسد، ممکن است پایه فیزیکی داشته باشد.»
این یافته نه تنها معمای مسیریابی کبوترها را حل میکند، بلکه پیوندی غیرمنتظره بین سیستم ایمنی و ادراک محیطی را نشان میدهد. محققان امیدوارند این کشف بتواند به درک بهتر ناوبری در سایر حیوانات مهاجر مانند لاکپشتهای دریایی و پرندگان دیگر کمک کند. شاید روزی بتوان از این مکانیسم برای طراحی حسگرهای زیستی برای ناوبری بدون GPS نیز الهام گرفت.
