Egyetlen érzékelési forma sem annyira misztikus, mint a mágneses tér érzékelése, az ún. magnetorecepció. Tudjuk, hogy létezik, kísérletek tömege igazolja a legkülönbözőbb (főleg vándorló) fajokban, mégis, a molekuláris mibenléte mindmáig elég homályos.
Eddig ugyanis egyetlen fehérjéről sem sikerült száz-százalékos bizonyossággal kimutatni, hogy a mágneses tér hatására jellegzetes konformációváltozáson esik át, márpedig ez lenne a minimálisan elégséges feltétele annak, hogy a folyamat aktivátora legyen.
A legvalószínűsíthetőbb hatásechanizmus ugyanis azt feltételezi, hogy a szóbanforgó fehérjé különböző irányú mágneses térben kialakuló különböző konformációi valamiképpen egyes idegejtek sejtmembránjában levő ion-csatornák ki-be zárását szabályozhatják, ami aztán ingerületgerjesztő szerepet tölt be és aktiválja a specifikus neuronokat.
Egyetlen érzékelési forma sem annyira misztikus, mint a mágneses tér érzékelése, az ún. magnetorecepció. Tudjuk, hogy létezik, kísérletek tömege igazolja a legkülönbözőbb (főleg vándorló) fajokban, mégis, a molekuláris mibenléte mindmáig elég homályos.
Eddig ugyanis egyetlen fehérjéről sem sikerült száz-százalékos bizonyossággal kimutatni, hogy a mágneses tér hatására jellegzetes konformációváltozáson esik át, márpedig ez lenne a minimálisan elégséges feltétele annak, hogy a folyamat aktivátora legyen.
A legvalószínűsíthetőbb hatásechanizmus ugyanis azt feltételezi, hogy a szóbanforgó fehérjé különböző irányú mágneses térben kialakuló különböző konformációi valamiképpen egyes idegejtek sejtmembránjában levő ion-csatornák ki-be zárását szabályozhatják, ami aztán ingerületgerjesztő szerepet tölt be és aktiválja a specifikus neuronokat.
A legígéretesebb jelölt a cryptochrome (cry) gén terméke, amely költöző madarak olyan retina sejtjeiben lelhető fel, amelyek a magnetorecepció közben aktiválódnak. (A helyszín egyébként nem véletlen: az aktuális modellek szerint a mágneses tér érzékeléséhez fényre, egész pontosan kék fényre van szükség, ugyanis a fényérzékelés következtében elektrontranszfer következik be. És az ezzel sokat fogallkozók szerint, a magnetorecepció feltehetően elektron csere-bere és a mágneses tér hatása alatt változó spin detektálásával működne.)
A legkonkrétabb bizonyíték azonban a jó öreg ecetmuslicából származik. Ugyanis, a Drosophila maga is képes a mágneses tér érzékelésére. Ha egy egyszerű, T alakú cső egyik végéhez egy erős elektromágnest teszünk, akkor azt egy vad (pl. Canton-S) típusú állat elkerüli (fehér oszlop), a T másik végét preferálja (a negatív preferencia érték az elkerülést jelenti). Ugyanakkor, megfelelő kondicionálással, példának okáért némi élelemmel, az állat rávehető arra, hogy a mágneses kart válassza (fekete oszlopok).
A cry gént nélkülöző mutánsok (cryb) nem mutatnak ilyen preferenciát, de ha egy kísérletes genetikai rendszer (UAS-Gal4 – bővebben lásd itt) segítségével a megfelelő idegsejtekben mesterségesen kifejeztetjük a cry gént (cryb;tim-GAL4;UAS-dcry), visszaáll a világ rendje.
Namost, ami itt igazán érdekes, hogy az emberi retinában is található CRY, rögtön kettő is (CRY1 és CRY2). Funkciójáról fogalmunk sincs. Mindenesetre, ha egy cryb mutáns muslicában az emberi CRY2 gént visszük be és expresszáljuk a megfelelő neuronokban (cryb;tim-GAL4;UAS-hCRY2), akkor a mutáció “menekítődik”, vagyis a Drosophila cry gén hatásához hasonlóan a naiv állatok kerülik az erős mágneses teret (piros oszlop), a kondicionáltak pedig keresik azt (zöld oszlop). (A humán génnek, ha azt nem fejeztetjük ki a megfelelő neuronokban (cryb;UAS-hCRY2), önmagában nincs menekítő hatása, ezt mutatja az utolsó két oszlopdiagramm).
Hogy mindennek mi a humán relevanciája, nem világos. Eddig több, hosszadalmas vizsgálat sem tudott egyértelmű bizonyítékot nyújtani az emberi magnetorecepcióra, sőt, tulajdonképpen a jelenlegi konszenzus épp a dolog hiányáról szól. A funkcionális CRY2 jelenléte azonban mindenképeen felveti a kérdést, hogy van-e ezeknek a géneknek a magnetorecepción kívül más szerepük, vagy azért örződtek meg az evolúció során, mert mégis csak van ennek a “hatodik” érzéknek valami szerepe életünk során.
Foley LE, Gegear RJ, Reppert SM (2011) Human cryptochrome exhibits light-dependent magnetosensitivity. Nat Commun 2:356. doi: 10.1038/ncomms1364.
Lohmann KJ (2010) Q&A: Animal behaviour: Magnetic-field perception. Nature 464: 1140-2.