قد تحتوي جميع الخلايا على آلية جزيئية لـ “الحاسة السادسة”: تنبيه علمي

قد يمتلك كل حيوان على وجه الأرض آلية جزيئية لاستشعار الحقول المغناطيسية ، حتى الكائنات غير المهاجرة أو غير المهاجرة التي تستخدم هذه “الحاسة السادسة” الغامضة.

حدد العلماء العاملون في مجال ذبابة الفاكهة جزيءًا موجودًا في كل مكان في جميع الخلايا يمكنه الاستجابة للحساسية المغناطيسية إذا كانت وفيرة بدرجة كافية أو إذا كانت الجزيئات الأخرى تساعده.

تشير النتائج الجديدة إلى أن المغناطيسية قد تكون أكثر شيوعًا في المملكة الحيوانية مما نعرفه. إذا كان الباحثون على حق ، فقد تكون سمة قديمة بشكل مدهش تتقاسمها جميع الأنواع تقريبًا ، وإن كان ذلك بقوى متفاوتة.

هذا لا يعني أن جميع الحيوانات أو النباتات يمكنها أن تستشعر المجالات المغناطيسية وتتبعها بنشاط ، ولكنه يشير إلى أن جميع الخلايا ، بما في ذلك الخلايا الخاصة بنا ، يمكنها ذلك.

“كيف ندرك العالم الخارجي من البصر والسمع واللمس والتذوق والشم مفهومة جيدًا.” هو يقول عالم الأعصاب ريتشارد باينز من جامعة مانشستر.

“ولكن على النقيض من ذلك ، من غير المعروف أي الحيوانات يمكن أن تشعر وكيف تستجيب للمجالات المغناطيسية. وقد حققت هذه الدراسة تقدمًا كبيرًا في فهم كيف تستشعر الحيوانات المجالات المغناطيسية الخارجية وتستجيب لها – وهو مجال نشط للغاية ومثير للجدل.”

مغنطة قد يبدو الأمر كالسحر بالنسبة لنا ، لكن العديد من الأسماك والبرمائيات والزواحف والطيور والثدييات الأخرى في البرية يمكن أن تشعر بسحب المجال المغناطيسي للأرض وتستخدمه للتنقل في الفضاء.

نظرًا لأن هذه القوة غير مرئية بشكل أساسي لجنسنا البشري ، فقد استغرق العلماء وقتًا طويلاً لملاحظة ذلك.

فقط في الستينيات هل أظهر العلماء أن البكتيريا يمكنها استشعار المجالات المغناطيسية وتوجيه نفسها فيما يتعلق بتلك المجالات ؛ في السبعينيات ، اكتشفنا أن بعض الطيور والأسماك تتبع المجال المغناطيسي للأرض أثناء الهجرة.

ومع ذلك ، حتى الآن ، لا يزال من غير الواضح عدد الحيوانات التي تحقق هذه الإنجازات الملاحية المذهلة.

في 1970s ، العلماء مُستَحسَن يتضمن هذا الإحساس بالبوصلة المغناطيسية أزواجًا متطرفة ، وهي جزيئات ذات إلكترونات غلاف خارجي غير متزاوجة تشكل زوجًا من الإلكترونات المتشابكة التي يتم عكس دورانها بواسطة المجال المغناطيسي للأرض.

بعد اثنين وعشرين عاما ، المؤلف الرئيسي لتلك الدراسة شارك في تأليف مقال جديد يقترح جزيءًا محددًا يمكنه تكوين أزواج جذرية.

يمكن لهذا الجزيء – وهو مستقبل في شبكية عين الطيور المهاجرة يسمى الكريبتوكروم – استشعار الضوء والمغناطيسية ، ويبدو أنه يعمل من خلال التشابك الكمومي.

في الأساس ، عندما يمتص الكريبتوكروم الضوء ، تحث الطاقة أحد إلكتروناته على شغل واحدة من حالتين تدور ، كل منهما تتأثر بشكل مختلف بالمجال المغنطيسي الأرضي.

كانت الكريبتوكروميات تفسيرًا رائدًا لكيفية إحساس الحيوانات بالمجالات المغناطيسية على مدى عقدين من الزمن ، ولكن الآن حدد باحثون من جامعتي مانشستر وليستر مرشحًا آخر.

اكتشف فريق يتلاعب بجينومات ذباب الفاكهة أن جزيء يسمى فلافين أدينين ثنائي النوكليوتيد (FAD) ، والذي عادة ما يشكل زوجًا جذريًا مع كريبتوكروميس ، هو في الواقع مستقبلات مغناطيسية.

تم العثور على هذا الجزيء الأساسي في مستويات متفاوتة في جميع الخلايا ، ومن المرجح أن تمنح التركيزات الأعلى حساسية مغناطيسية ، حتى في حالة عدم وجود الكريبتوكروم.

في ذباب الفاكهة ، على سبيل المثال ، عندما يتم تحفيز FAD بالضوء ، فإنه ينتج زوجًا من الإلكترونات النشطة التي تستجيب للمجالات المغناطيسية.

ومع ذلك ، عندما تتواجد الكريبتوكرومات مع FADs ، تزداد حساسية الخلية للحقول المغناطيسية.

تشير النتائج إلى أن الكريبتوكرومات ليست ضرورية للاستقبال المغناطيسي كما كنا نظن.

“واحدة من أكثر النتائج المدهشة التي توصلنا إليها ، والتي تتعارض مع الفهم الحالي ، هي أن الخلايا تستمر في ‘استشعار’ المجالات المغناطيسية عند وجود جزء صغير جدًا من الكريبتوكروم ،” يشرح عالم الأعصاب بجامعة مانشستر آدم برادلوك.

“هذا يدل على أن الخلايا ، على الأقل في المختبر ، يمكن أن تستشعر المجالات المغناطيسية بطرق أخرى.”

قد يساعد هذا الاكتشاف في تفسير سبب حساسية الخلايا البشرية للمجالات المغناطيسية في المختبر. شكل الكريبتوكروم في خلايا شبكية العين من جنسنا البشري أظهر إمكانية إزالة المغناطيسية على المستوى الجزيئي عند التعبير عنها في ذباب الفاكهة.

ومع ذلك ، هذا لا يعني أن البشر يستخدمون هذه الوظيفة ، ولا يوجد دليل على أن الكريبتوكروم يوجه خلايانا للاصطفاف مع الحقول المغناطيسية في المختبر.

ربما يكون FAD هو السبب.

على الرغم من أن الخلايا البشرية حساسة للمجال المغناطيسي للأرض ، فإننا لا ندرك هذه القوة. ربما لأننا لا نملك أي رموز خفية للمساعدة.

“قد تسمح لنا هذه الدراسة في النهاية بفهم أفضل لتأثيرات التعرض للمجال المغناطيسي على البشر.” هو يقول إزيو روساتو عالم أحياء وراثية بجامعة ليستر.

“علاوة على ذلك ، نظرًا لوجود FAD والمكونات الأخرى لهذه الآلات الجزيئية في العديد من الخلايا ، فإن هذا الفهم الجديد قد يفتح طرقًا جديدة للبحث في استخدام المجالات المغناطيسية للتلاعب بنشاط الجينات المستهدفة. ويعتبر الكأس المقدسة كأداة تجريبية لـ الاستخدام السريري في نهاية المطاف. “

تم نشر الدراسة في طبيعة.