همه موجودات زنده ممکن است ماشین مولکولی برای حس ششم داشته باشند! - مجله افتخار

دانشمندانی که روی مگس های میوه کار می نمایند، اکنون یک مولکول موجود در همه سلول های زنده را شناسایی نموده اند که اگر به اندازه کافی وجود داشته باشد به مولکول های دیگر به آن یاری نمایند، تا به میدان مغناطیسی حساس باشند.

یافته های تازه نشان می دهد که حس مغناطیسی می تواند در قلمرو حیوانات بسیار رایج تر از آنچه تا به امروز می دانستیم باشد. اگر حق با محققین باشد، ممکن است این یک ویژگی باستانی شگفت انگیز باشد که تقریباً در همه موجودات زنده مشترک است، البته با شدت های مختلف.

البته این یافته به این معنی نیست که همه جانوران یا گیاهان می توانند به طور فعال میدان های مغناطیسی را حس نمایند و دنبالش نمایند، اما نشان می دهد که همه سلول های زنده، از جمله سلول های ما، ممکن است ابزار لازم را داشته باشند.

ریچارد بینز، یک عصب شناس از دانشگاه منچستر، می گوید : اینکه چگونه ما دنیای پیرامون خود را به وسیله حس های بینایی، سنوایی تا لامسه، جشایی و بویایی حس می کنیم، به خوبی درک شده است. اما در مقابل، اینکه کدام حیوانات می توانند حس نمایند و چگونه به یک میدان مغناطیسی واکنش نشان بدهند، ناشناخته به جای مانده است. این مطالعه پیشرفت های قابل توجهی در درک چگونگی حس و واکنش حیوانات به میدان های مغناطیسی خارجی داشته است.

درک مغناطیسی ممکن است برای ما مانند جادو به نظر برسد، اما بسیاری از ماهی ها، دوزیستان، خزندگان، پرندگان و سایر پستانداران در طبیعت می توانند کشش میدان مغناطیسی زمین را حس نموده و از آن برای حرکت در فضا استفاده نمایند.

از آنجایی که این نیرو اساساً برای گونه ما نامرئی است، مدت زمان قابل توجهی طول کشید تا دانشمندان متوجه آن شوند.

تازه در دهه 1960 بود که دانشمندان نشان دادند که باکتری ها می توانند میدان های مغناطیسی را حس نمایند و خود را متناسب با آن میدان ها جهت دهی نمایند. در دهه 1970 متوجه شدیم که بعضی از پرندگان و ماهی ها هنگام مهاجرت از میدان مغناطیسی زمین پیروی می نمایند.

با این حال، حتی تا به امروز، هنوز تعیین نیست که چگونه بسیاری از حیوانات به این شاهکار های باورنکردنی ناوبری دست می یابند.

در دهه 1970، دانشمندان پیشنهاد کردند که این حس قطب نمای مغناطیسی می تواند شامل جفت های رادیکال باشد، یعنی مولکول هایی با الکترون های لایه بیرونی جفت نشده که جفت الکترون های درهم تنیده ای را تشکیل می دهند که اسپین های آن ها به وسیله میدان مغناطیسی زمین تغییر می نماید.

بیست و دو سال بعد، محقق اصلی آن تحقیق، مقاله تازهی را ارائه کرد که مولکول خاصی را پیشنهاد می کرد که در آن جفت های رادیکال می توانستند تشکیل شوند.

این مولکول - گیرنده ای در شبکیه چشم پرندگان مهاجر به نام کریپتوکروم - می تواند نور و مغناطیس را حس کند و به نظر می رسد که به وسیله درهم تنیدگی کوانتومی کار می نماید.

در اصطلاح اولیه، زمانی که یک کریپتوکروم نور را جذب می نماید، انرژی یکی از الکترون های آن را تحریک می نماید و آن را به سمت اشغال یکی از دو حالت چرخشی سوق می دهد که هر کدام به طور متفاوتی تحت تأثیر میدان ژئومغناطیسی زمین قرار دارند.

کریپتوکروم ها شرح اصلی برای چگونگی حس کردن میدان های مغناطیسی به وسیله حیوانات برای دو دهه بوده اند، اما اکنون محققان دانشگاه های منچستر و لستر نامزد دیگری را شناسایی نموده اند.

این تیم با دستکاری ژن های مگس های میوه دریافتند که مولکولی به نام فلاوین آدنین دی نوکلئوتید (FAD) که معمولاً یک جفت رادیکال را با کریپتوکروم ها تشکیل می دهد، در واقع به خودی خود یک گیرنده مغناطیسی است.

این مولکول اساسی در اندازه های مختلف در همه سلول ها یافت می گردد و هر چه غلظت آن بیشتر باشد، احتمال ایجاد حساسیت مغناطیسی بیشتر می گردد، حتی زمانی که کریپتوکروم وجود ندارد.

برای مثال، در مگس های میوه، وقتی FAD به وسیله نور تحریک می گردد، یک جفت الکترون رادیکالی فراوری می نماید که به میدان های مغناطیسی پاسخ می دهند. با این حال، هنگامی که کریپتوکروم ها در کنار FAD ها وجود دارند، حساسیت سلول به میدان های مغناطیسی افزایش می یابد.

پس یافته ها نشان می دهد که کریپتوکروم ها آنقدر که ما فکر می کردیم برای دریافت مغناطیسی ضروری نیستند. پس سلول ها می توانند، حداقل در آزمایشگاه، میدان های مغناطیسی را از راه های دیگر حس نمایند.

این کشف می تواند شرح دهد که چرا سلول های انسانی در آزمایشگاه به میدان های مغناطیسی حساسیت نشان می دهند. شکل کریپتوکروم موجود در سلول های شبکیه گونه ما، زمانی که در مگس های میوه بازسازی می گردد، قادر به دریافت مغناطیسی در سطح مولکولی است.

با این حال، این بدان معنا نیست که انسان ها از این عملکرد می توانند استفاده می نمایند، و بعلاوه شواهدی وجود ندارد که کریپتوکروم سلول های ما را راهنمایی می نماید تا در امتداد میدان های مغناطیسی در آزمایشگاه قرار گیرند.

حتی اگر سلول های انسانی نسبت به میدان مغناطیسی زمین حساسیت نشان دهند، ما حس آگاهانه ای از این نیرو نداریم. شاید به این علت است که ما هیچ یاریی برای رمزنگاری نداریم.

علاوه بر این، از آنجایی که FAD و سایر اجزای این ماشین های مولکولی در سلول های بسیاری یافت می شوند، این درک تازه ممکن است راه های تازهی برای تحقیق برای استفاده از میدان های مغناطیسی برای دستکاری فعال سازی ژن های هدف باز کند. شاید در آینده این یک ابزار آزمایشی گردد یا استفاده بالینی پیدا کند.

منبع: Nature