Je to schopnost jako ze sci-fi: S naším lidským mozkem dokážeme svět vidět, slyšet, ohmatat, cítit i ochutnat. Ale jaké to je vnímat ho pomocí magnetismu? Vědci už mají první poznatky..

Ke zkoumání magnetismu si vědci vybrali rypoše Ansellova, drobného afrického hlodavce, který tráví prakticky celý život v temných podzemních chodbách. Jeho smysly jsou takovému prostředí dobře přizpůsobené.

Má velmi slabý zrak, který vlastně ani nepotřebuje, protože do jeho dlouhých podzemních labyrintů pronikne světlo jen zřídkakdy. Zato vyniká velmi citlivým čichem, který ho ve tmě dovede k potravě, a sluchem, díky kterému může pískáním komunikovat s dalšími rypoši na velkou vzdálenost.

K suverénní orientaci v temnotě podzemních chodeb zřejmě používá magnetorecepci neboli schopnost vnímat magnetismus. Tím se aspoň vysvětluje, že ani na okamžik nezaváhá, když potřebuje najít některou ze speciálních komor, které si v podzemních labyrintech vytváří. Některé slouží k hnízdění, jiné jako sklady potravy, další jako toalety.

Unikát ze Zambie

V Institutu Maxe Plancka v německém Bonnu rypošům (Fukomys anselli) nachystali takové podmínky, aby se tam cítili jako doma, což je v africké Zambii, nikde jinde se tento druh ve volné přírodě nevyskytuje.

V podzemních chodbách jim udržují teplotu 26 °C a relativní vlhkost 60 %. Krmí je bramborami a mrkví a jako pochoutku přidávají jablka. Napáječky byste hledali marně, rypoši Ansellovi ani ve volné přírodě nikdy nepijí, jejich metabolismus si vystačí s tekutinou v potravě.

Tým neurobiologů v čele s doktorem Pascalem Malkemperem tato zvířata nejen sleduje, ale občas je nechává procházet speciálním labyrintem.

Matoucí labyrint

Labyrint je zkonstruován tak, aby v něm vědci mohli nejen vyrušit přirozené magnetické pole, ale také vytvořit umělé pole s požadovanými fyzikálními vlastnostmi. Umožňuje to složitá spleť měděných drátů a cívek, která je umístěná pod labyrintem.

V první fázi experimentu je rypoš vpuštěn do labyrintu, který si může v klidu projít a prozkoumat, zatímco na něj působí magnetické pole Země. V určitých koutech labyrintu je vždy schovaný nějaký kousek jablka nebo jiná dobrota.

Rypoš si samozřejmě snaží tato místa dobře zapamatovat. V další fázi experimentu je rypoš s určitou časovou prodlevou opět vpuštěn do labyrintu.

Hned utíká na místo, kde byl minule pamlsek. Najde ho za pár okamžiků, pokud se ovšem vědci nerozhodnou změnit magnetické pole. To rypoše zmate a zřejmě má kvůli umělému magnetickému poli pocit, že se najednou nachází v úplně jiné části labyrintu. Trvá mu mnohem déle, než najde kout, ve kterém byla dobrota.

Aby nic nerušilo

Aby si byli vědci z Institutu Maxe Plancka jistí, že chování rypošů během pokusů ovlivňuje výhradně magnetismus, tak odstraňují všechny další vjemy. Labyrint je tedy izolovaný od zvuků a je umístěný ve tmě.

Po každém použití ho pečlivě čistí, aby bylo zaručeno, že se zvířata neřídí podle pachových stop svých druhů. Kromě toho je stůl, na kterém je labyrint umístěn, perfektně izolovaný od jakýchkoliv vibrací.

2 druhy kompasů

Vědci z Institutu Maxe Plancka potvrdili to, na co už ukazovaly předchozí studie – tedy že se rypoši Ansellovi v podzemních chodbách skutečně orientují podle magnetického pole. Jeho vnímaní je u nich dokonalejší než například u stěhovavých ptáků.

Podle odborníků totiž používají zvířata buď tzv. inklinační kompas, nebo polaritní kompas. Druhý typ funguje v podstatě stejně jako kompasy s magnetickou střelkou, které všichni dobře známe. Jde jím tedy spolehlivě zjistit směr. A právě tímto typem obdařila příroda rypoše Ansellovy.

Jinak je to s inklinačním kompasem, který je častější a používají ho například ptáci, ryby a mořské želvy. Hlavní rozdíl je v tom, že jím nelze rozlišit polaritu. V praxi to znamená, že ptáci sice poznají, jestli se pohybují směrem k rovníku nebo od rovníku, ale pouhou magnetorecepcí už nejsou schopní rozlišit, jestli letí na severní nebo jižní pól.

Zaostřeno na mozek

Se samotným zjištěním, že rypoši Ansellovi magnetismus vnímají, a že se jím řídí, se však tým Pascala Malkempera nespokojil. Pálí je teď zásadnější otázka, a sice které oblasti mozku vlastně zpracovávají informace o magnetickém poli.

Při hledání odpovědi si všimli toho, že rypošům se při průchodu labyrintem postupně aktivují určité neurony v hipokampu. Neurobiologové je označují jako prostorové paměťové buňky, a zdá se, že každá z nich si uchovává vzpomínku na jednu malou oblast.

Vědci kromě toho zaznamenali zvýšenou aktivitu neuronů ve středním mozku, což je oblast, kde se u savců zpracovávají různé smyslové vjemy. A to je odpověď na otázku, jak se cítí magnetismus – jako další smysl.

Oči souvisí s kompasem

Vědci zatím identifikovali pouze některé části drah, které zpracovávají informace o magnetickém poli. Hlavní výzvou je najít skutečné smyslové buňky, které jako první přijímají vjemy. Podle Pascala Malkempera by to mohly být buňky s drobounkými magnetickými částicemi železa.

Otázkou je, kde by se mohly nacházet. Vědci zatím dostali nečekané vodítko. Když u rypošů provedli dočasnou anestezii očí, tak tím vypnuli schopnost vnímat magnetické pole. Zdá se tedy, že i přes slabý zrak rypošů jsou pro ně oči při orientaci v podzemních chodbách zásadní.

Autor: Kateřina Pavelcová