Podle čeho se orientuje včela, aby se dostala zpět do úlu? Stejně jako někteří další živočichové se řídí magnetickým polem. Tým kanadských fyziků a biologů provedl přímo na tomto hmyzu sérii měření a zjistil, že včela registruje magnetické pole pomocí magnetických struktur, které má na břichu a na zadečku. Ukázalo se také, že schopnost včelí orientace se dá zrušit použitím silného permanentního magnetu.
Je známo, že schopnost vnímat magnetické pole mají kromě včel a dalších druhů hmyzu i někteří hlodavci, ptáci, ryby, hadi a dokonce také bakterie. Vědcům se však dosud nepodařilo přijít na kloub tomu, jak přesně fungují magnetická čidla, která navigaci umožňují.
Některé organismy obsahují magnetit, feromagnetický oxid železa, který byl nalezen také v některých typech hornin. Už v roce 1997 fyzici z California Institute of Technology ukázali, že včely reagují na lokální magnetická pole způsobem, který je shodný s reakcí na magnetismus, jež se vyskytuje u magnetitu. Jestli ale včela skutečně obsahuje feromagnetický materiál, který se projevuje jako magnetit, budou vědci muset teprve prokázat. Zjistili už, že materiál může být zmagnetizován pomocí silného permanentního magnetu a že zmagnetizování zadečku živých včel může zrušit schopnost včely provádět navigaci podle lokálních magnetických polí.
Pomocí zařízení supravodivé kvantové interference (SQUID) fyzici zkoumali jednotlivé hlavní části včelích těl – hlavu, hrudník a zadeček. Zařízení je schopno měřit velmi malá magnetická pole až do řádu femto-. Je založeno na přechodu supravodič – dielektrikum – supravodič, kde lze díky tunelování Cooperových párů měřit velmi malé rozdíly napětí. Fyzici měřili magnetizaci všech částí těla, na které byla předtím aplikována magnetická pole různých intenzit a směrů. Výsledná závislost magnetizace na aplikovaném poli neukazuje žádné známky feromagnetismu v hlavách ani hrudnících včel, zatímco v zadních částech tělíček byla zjištěna jasná hysterezní smyčka indikující feromagnetismus.
Tým následně použil silný permanentní magnet a vystavil živé včely magnetickému poli 2,2 kOe, což je několik tisíckrát více, než je zemské magnetické pole. Pole bylo na včely aplikováno po dobu 5 s. Další měření pomocí zařízení SQUID ukázalo, že zadečky těchto včel byly daleko silněji zmagnetizovány než těch, jež magnetickému poli vystaveny nebyly.
Aby vědci ukázali, jak tato magnetizace ovlivňuje schopnost hledat zdroje potravy, naučili nejprve skupinu včel nacházet odměnu ve formě cukru v prostředí, kde elektrické cívky vytvářely magnetická pole. Polovina takto vycvičených včel pak byla zmagnetizována a jejich schopnost hledat potravu byla následně porovnávána s nezmagnetizovanou skupinou. Zjistilo se, že zmagnetizované včely nebyly schopny potravu najít. Vědci to vysvětlují tím, že jejich magnetoreceptory byly zničeny během procesu magnetizace.
I když tato studie neposkytuje přímé informace o biologickém mechanismu registrování magnetického pole, fakt, že je možno poškodit nebo zničit citlivost na magnetické pole, může usnadnit další zkoumání.
Vědecký tým se teď chystá řešit takové otázky, jako je potenciální dopad průmyslového elektromagnetického šumu na včelí magnetoreceptory a na celkové prospívání hmyzu.
Původní práce byla uveřejněna v Royal Society Proceedings B.
Mohlo by vás zajímat:
Experimenty
potvrzují existenci solitonových molekul
Chová
se mozek podobně jako spinová skla?
Molekulární
motory pohánějí kapalinu v metrovém potrubí
Nejrychlejší
elektronický přepínač