Chim di trú “nhìn thấy” từ trường Trái Đất

Tags: Cluster N, từ trường trái đất, làm thế nào mà, chim di trú, nhóm nghiên cứu, của trái đất, chất đánh dấu, định hướng, nhìn thấy, xác định, võng mạc, tế bào, loài chim, não

Làm thế nào mà các loài chim di trú biết được đâu là hướng Bắc? Một nghiên cứu mới xác định rằng trong thực tế chúng đã “nhìn” được từ trường của Trái Đất để định hướng toàn cầu trong khi bay. Các nhà khoa học Đức xác định rằng chim di trú đã “nhìn” được từ trường của Trái Đất để định hướng trong khi bay. (Ảnh: keralatourism.org)

Từ bấy lâu nay, qua các thử nghiệm hành vi, các nhà khoa học đã biết rằng chim di trú sử dụng một loại la bàn từ trường nội tại (tức trong cơ thể) để định hướng bay. Nhưng việc la bàn đó vận hành cụ thể như thế nào thì vẫn còn là một ẩn số.

Giờ đây, nhà khoa học Dominik Heyers, thuộc Trường Đại học Oldenburg, Đức, và các cộng sự đã có những bằng chứng để khẳng định rằng những phân tử trong mắt chim di trú có sự liên kết với một khu vực trong não có chức năng định hướng.

Cụ thể là nhóm nghiên cứu đã xác lập được mối liên hệ chức năng trực tiếp giữa các tế bào trong võng mạc và một vùng ở não trước có tên là Cluster N. Theo đó, tín hiệu từ những tế bào thần kinh trong mắt nhạy cảm với hướng từ trường đã được nối với một khu vực ở não trước chịu trách nhiệm về thị giác.

Nhóm nghiên cứu đã tiêm một chất đánh dấu (tracer) vào Cluster N, trong khi một chất đánh dấu khác được tiêm vào võng mạc. Chất đánh dấu này có khả năng di chuyển dọc theo các sợi thần kinh.

Sau khi chim định hướng xong, nhóm nghiên cứu nhận thấy cả hai chất đánh dấu này đều di chuyển đến cùng một chỗ – đó là một khu vực chịu trách nhiệm về thị giác nằm trong vùng đồi (thalamus) của não.

Chim di trú Garden Warbler đã được sử dụng trong nghiên cứu này. (Ảnh: Nature)

Vùng đồi là nơi mà mọi tín hiệu từ các giác quan – như thị giác, thính giác, xúc giác và vị giác – đều phải đi qua trước khi được kết nối với những tế bào thần kinh ở các khu trung tâm khác của não. Có nghĩa những tín hiệu đó phải đi qua một bộ phận lọc thông tin rồi mới đến được khu vực não phân tích (não tư duy).

Qua thử nghiệm này, nhóm nghiên cứu xác định Cluster N và võng mạc có sự liên hệ chặt chẽ với nhau để giúp chim có khả năng định hướng theo từ trường. Nói cách khác, não đã xử lý những thông tin về hướng từ trường được chuyển đến từ mắt chim.

Điều đó có nghĩa là chim di trú cảm nhận từ trường như là một mô hình thị giác, tức “nhìn thấy” từ trường.

Bà Heyers giải thích rằng trong võng mạc chim di trú có các protein cryptochrome chứa các phân tử cần thiết cho việc cảm ứng từ trường. Chính các protein này đã kích thích các tế bào cảm thụ hình ảnh, tùy theo hướng của từ trường.

Theo nhóm nghiên cứu, các protein cryptochrome này đóng vai trò như một la bàn giúp chim di trú có khả năng định hướng trong khi bay.

Chim di trú được sử dụng trong nghiên cứu này là Garden Warbler – loài chim được ước tính có khoảng 10 triệu con trên toàn thế giới, thường sinh sản ở Bắc Âu và trú đông ở châu Phi.

• Quang Thịnh (Theo Nature, Science Mode, Reuters)