Muni/2016/prosinec/Zvířata mají kompas zřejmě zabudovaný v očích
Už v 19. století se objevovaly myšlenky, že zvířata se orientují podle magnetického pole Země. Ve 20. století pak začaly výzkumy na toto téma u ptáků a včel. Biolog Martin Vácha z přírodovědecké fakulty nedávno významně přispěl k pochopení daného jevu, když prokázal, že již dříve nalezený protein kryptochrom umístěný mimo jiné v očích živočichů slouží pro rozpoznání magnetického pole Země a změny jeho směru.

V podezření byla tato bílkovina už dříve, brněnští vědci ve spolupráci s kolegy z Českých Budějovic ale přinesli průlomové důkazy, které roli kryptochromu v magnetorecepci potvrzují. Výsledky projektu placeného Grantovou agenturou ČR publikovali v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences USA.

Pro odhalování tajemství magnetorecepce je podle Váchy nezbytný laboratorní výzkum. „Jestliže chcete zjistit, zda mají živočichové nějaký vnitřní kompas, musíte jim sebrat jiné orientační pomůcky, kterých mají poměrně dost. Ať už je to slunce, čichové podněty, reliéf krajiny nebo hvězdy,“ vysvětlil biolog nutnost sledovat zvířata mimo jejich prostředí.

Zásadní pak je mít spolehlivě fungující behaviorální test, v němž zvířata změnou chování dají najevo, že vnímají změny geomagnetického pole. „Pracujeme se šváby a rusy, kteří ukázali zvýšený neklid v situaci, kdy jsme jim v počítačem řízeném systému velkých cívek rotovali se zemským polem. Tento test nám po více než šesti letech práce nakonec umožnil předstihnout jiné světové laboratoře, protože jsme ukázali, že kryptochrom je nezbytný nejen pro detekci samotné existence magnetického pole, ale také pro určení jeho směru,“ zdůraznil Vácha.

Popsal, že ověřovali lokalizaci a roli proteinu mimo jiné tak, že švábům začernili oči a ti přestali na magnetické stimuly reagovat. „Je ale otázka, zda jen neztratili motivaci, když byli ve tmě. Proto jsme přidali další důkazy, například když jsme u experimentálních zvířat zamezili tvorbě kryptochromu pomocí takzvané RNA interference. I v tomto případě se citlivost na magnetické pole vytratila,“ uvedl Vácha.

Vácha se začal zabývat citlivostí živočichů na magnetické pole už na doktorátu a brzy si také vybral jako modelové živočichy právě šváby. „Ti byli před lety oblíbení pro studium hmyzí neurofyziologie. Jsou totiž poměrně odolní vůči různým zásahům pro potřeby výzkumu, mají výborně popsaný nervový systém a navíc jsou vhodní pro chov,“ přiblížil Vácha, proč studuje magnetorecepci právě u tohoto hmyzu.

Podle něj může být citlivost vůči magnetickému poli u švábů důležitá pro orientaci, byť jen na několika metrech. „Jakmile je něco vyruší či ohrozí, musí být schopni okamžitě zamířit do úkrytu, takže jakékoliv vodítko je pro ně důležité. Paradoxně ale někdy pořádně nevíme, k čemu vlastně určitý živočich schopnost magnetorecepce má,“ podotkl biolog, podle kterého má magnetorecepce v konkurenci dalších smyslů spíš menší důležitost.

Protein kryptochrom však má zřejmě i jiné funkce. Byl nalezen v buňkách hmyzu, ptáků i savců včetně člověka, u kterých řídí biorytmy. Podle Váchy se také ukazuje, že magnetorecepce závislá na kryptochromu je citlivá na rádiové frekvence elektromagnetického vlnění, a to už od velmi slabé intenzity.

„Pole vytvářená například vysílači či některými spotřebiči by tak mohla ovlivňovat biologické a biochemické procesy. U člověka se pak nabízí otázka, zda také jeho biorytmy nejsou citlivé na rádiové vlny a zda by se to případně nedalo využít,“ nastiňuje pokračování svého výzkumu Martin Vácha.

Muni