Биологическая магниторецепция

27.01.2021

Ученые давно подозревали, что, поскольку магниты могут притягивать и отталкивать электроны, магнитное или геомагнитное поле Земли, может влиять на поведение животных за счет химических реакций. Когда некоторые молекулы возбуждаются светом, электрон может перескакивать с одной молекулы на другую и создавать две молекулы с одиночными электронами, известные как радикальные пары.

Одиночные электроны могут находиться в одном из двух различных спиновых состояний. Если два радикала имеют одинаковый электронный спин - их последующие химические реакции протекают медленно, тогда как пары радикалов с противоположными электронными спинами могут реагировать быстрее. Магнитные поля могут влиять на спиновые состояния электронов и, таким образом, напрямую влиять на химические реакции с участием радикальных пар.

Вот японцы и заинтересовались молекулами флавинов. Они представляют собой субъединицу криптохромов, которые являются молекулами, способными к свечению или флуоресценции при воздействии синего света. Это важные светочувствительные молекулы в биологии.

Когда флавины возбуждаются светом, они могут или флуоресцировать, или образовывать радикальные пары. Такая возможность означает, что интенсивность флуоресценции флавина зависит от того, насколько быстро будут реагировать радикальные пары. Японские исследователи светили лазером на эти молекулы, но добавляя при этом искусственное магнитное поле, чтобы понять, как сильно это поле влияет на химические реакции и флуоресценцию.

Статистический анализ интенсивности света показал, что флуоресценция клетки снижалась примерно на 3,5% каждый раз, когда клетки помещались в магнитное поле. Это значит, что синий свет побуждает молекулы флавина генерировать радикальные пары, и, следовательно, было меньше молекул, способных излучать свет. Флуоресценция флавина в клетке уменьшалась до тех пор, пока не исчезло магнитное поле.

Ученые считают, что очень слабое магнитное поле Земли имеет биологически важное влияние и на химические процессы, происходящие в живом организме. А это уже и есть магниторецепция - то есть умение чувствовать магнитное поле, и благодаря этому ориентироваться в пространстве.

<< Назад: Растягивание алмаза 27.01.2021

>> Вперед: Система навигации для пожарных 26.01.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Секрет древнего вина 28.02.2015 В Израиле впервые найдены виноградные косточки византийской эпохи. Этот виноград использовали для изготовления "вина из Негева" - одного из самых лучших и известных вин в Византийской империи. Обугленные семена возрастом более 1500 лет были обнаружены при раскопках в древнем городе Халуце в Негеве, во время совместных исследований Хайфского университета и Управления древностей Израиля. "Сегодня в Негеве растут европейские сорта винограда, а виноградная лоза Негева была потеряна для мира. Наша следующая задача - воссоздать древнее вино, и, возможно, этим способом нам удастся воспроизвести его вкус и понять, что делало вино из Негева таким хорошим", - сказал профессор Хайфского университета, руководитель экспедиции Гай Бар-Оз (Guy Bar-Oz). Археологи знали о "вине из Негева" или "вине из Газы" - так его называли по порту, из которого напиток развозили о всем уголкам империи - из письменных источников византийского периода. Считалось, что это вино было самого высокого качества и стоило очень дорого, но, к сожалению, ни капли его не сохранилось до наших дней, так что мы не знаем, с чем связан его исключительный вкус. Ранее при раскопках в Негеве археологи обнаружили террасы, на которых выращивали виноград, винодельни, в которых делали вино, и сосуды, в которых оно хранилось и экспортировалось, но косточки винограда ранее не удавалось найти. Халуца в период своего расцвета была самым важным городом в византийском Негеве. Каменные дома Халуцы, как и везде в Негеве, не дожили до наших дней: постройки разбирались на камень в течение многих веков. Но, как это часто бывает, самые редкие находки ждали археологов на свалке. По словам профессора, городские свалки остались практически нетронутыми и теперь обозначают границы древнего города. Свалки настолько выделяются на местности, что их можно увидеть на спутниковых снимках, например, с помощью Google Earth. Керамика и монеты, которые нашли в мусорных отложениях, показывают, что они накопились в основном в шестом и седьмом веках нашей эры, когда город был на пике своего экономического роста. Со времени упадка Халуцы в середине седьмого века, который произошел по причинам, пока не совсем ясным, организованный вывоз мусора прекратился, возможно, и сам город был заброшен примерно в это же время. В мусорных наслоениях исследователи обнаружили особенно большое количество фрагментов керамических сосудов, которые использовали для хранения, готовки и сервировки стола. В их числе были и сосуды из Газы, в которых хранили древнее вино из Негева. Археологи нашли также большое количество останков биологического происхождения: кости рыб из Красного моря, останки моллюсков и ракообразных из Средиземного моря. Среди находок выделялись сотни крошечных обугленных косточек винограда. Это первое прямое доказательство того, что в Западном Негеве в древности выращивали виноград. Найти косточки было нелегко: исследователи впервые использовали просеивание грунта и флотацию (промывку). Следующим этапом исследования будет секвенирование ДНК косточек. Это позволит определить происхождение виноградных лоз. Ученые пока не знают, какой виноград выращивали в Негеве. Были ли лозы "импортными" - французскими или итальянскими (европейские сорта выращивают в Негеве сегодня) - или они были местного происхождения. Европейские сорта винограда требуют большого количества воды, что создает сложности в местном засушливом климате. Сегодня с этим меньше проблем, их решают с помощью современных технологий. Но маловероятно, что около 1500 лет назад древние жители Негева решали их так же легко. Возможно, секрет вина из Негева как раз и таится в том, что здесь выращивали какой-то особый сорт винограда, который мог хорошо расти в засушливых условиях Негева.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026