BAGIKAN
monikabaechler/pixabay

Misteri di balik bagaimana burung menavigasi akhirnya dapat dipecahkan: bukan besi di paruh mereka penyedia kompas magnetik, tetapi protein yang baru ditemukan di mata mereka yang memungkinkan mereka dapat “melihat” medan magnet Bumi.

Temuan ini berasal dari dua makalah baru – satu mempelajari burung robin, lainnya tentang burung kutilang zebra.

Protein mata yang mewah disebut Cry4, dan itu adalah bagian dari kelas protein yang disebut cryptochromes – fotoreseptor yang sensitif terhadap cahaya biru, yang ditemukan di kedua tumbuhan dan hewan. Protein ini berperan dalam mengatur ritme sirkadian .

Ada juga bukti dalam beberapa tahun terakhir bahwa, pada burung, cryptochromes di mata mereka bertanggung jawab atas kemampuan mereka untuk menyesuaikan diri dengan mendeteksi medan magnet, sebuah indera yang disebut magnetoresepsi.

Kita tahu bahwa burung hanya dapat merasakan medan magnet jika panjang gelombang cahaya tertentu tersedia – khususnya, penelitian telah menunjukkan bahwa magnetoresepsi burung tampaknya tergantung pada cahaya biru .

Ini sepertinya menegaskan bahwa mekanisme tersebut adalah mekanisme visual, yang didasarkan pada cryptochromes, yang mungkin dapat mendeteksi bidang karena koherensi kuantum .

Untuk menemukan petunjuk lebih lanjut tentang cryptochromes ini, dua tim ahli biologi mulai bekerja. Para peneliti dari Universitas Lund di Swedia mempelajari burung kutilang  zebra, dan para peneliti dari Universitas Carl von Ossietzky di Oldenburg di Jerman mempelajari burung robin Eropa.

Tim Lund mengukur ekspresi gen dari tiga cryptochromes, Cry1, Cry2 dan Cry4, di otak, otot dan mata kutilang zebra. Hipotesis mereka adalah bahwa cryptochromes yang terkait dengan magnetoresepsi harus mempertahankan penerimaan konstan selama hari sirkadian.

Mereka menemukan bahwa, seperti yang diharapkan untuk gen jam sirkadian, Cry1 dan Cry2 berfluktuasi setiap hari – tetapi Cry4 diekspresikan pada tingkat yang konstan, membuatnya menjadi kandidat yang paling mungkin untuk magnetoresepsi.

Temuan ini didukung oleh penelitian burung robin, yang menemukan hal yang sama.

“Kami juga menemukan bahwa Cry1a, Cry1b, dan Cry2 mRNA menampilkan pola osilasi sirkadian yang kuat, sedangkan Cry4 hanya menunjukkan osilasi sirkadian yang lemah,” tulis para peneliti .

Tetapi mereka juga membuat beberapa temuan menarik lainnya. Yang pertama adalah bahwa Cry4 berkerumun di wilayah retina yang menerima banyak cahaya – yang masuk akal jika magnetoresepsi bergantung pada cahaya.

Yang lain adalah bahwa robin Eropa telah meningkatkan ekspresi Cry4 selama musim migrasi, dibandingkan dengan ayam yang tidak bermigrasi.

Kedua set peneliti mengingatkan bahwa penelitian lebih lanjut diperlukan sebelum Cry4 dapat dinyatakan sebagai protein yang bertanggung jawab untuk magnetoresepsi.

Bukti kuat, tetapi tidak definitif, dan Cry1 dan Cry2 juga telah terlibat dalam magnetoresepsi, yang pertama pada warblers taman dan yang terakhir dalam lalat buah .

Mengamati burung dengan Cry4 yang tidak berfungsi dapat membantu mengkonfirmasi peran yang tampaknya dimainkan, sementara penelitian lain akan diperlukan untuk mencari peran Cry1. penglihatan burungBeginilah cara seekor burung melihat medan magnet. ( Biofisika teoritis dan komputasional / UofI )

Jadi apa yang sebenarnya dilihat burung? Kita tidak bisa tahu seperti apa dunia ini melalui mata spesies lain, tetapi kita bisa menebak dengan sangat kuat.

Menurut para peneliti di kelompok Biofisika teoritis dan Komputasi di Universitas Illinois di Urbana-Champaign, yang peneliti Klaus Schulten pertama kali meramalkan cryptochromes magnetoreceptive pada tahun 1978 , mereka dapat menyediakan medan magnet “filter” di atas bidang pandang burung – seperti di gambar di atas.

Studi kutilangzebra diterbitkan dalam Journal of the Royal Society Interface , dan studi robin diterbitkan dalam Current Biology .