مقالات

چرا پرندگان شبانه مهاجرت می کنند؟

مقالات علمی با ترجمه مستقیم سایت بزرگ دنیای خوب زندگی

چرا پرندگان شبانه مهاجرت می کنند؟

اعتبار: SMU

این یک معما در مورد پرندگان بود.

شناخته شده است که پرندگان مهاجر به میدان مغناطیسی زمین تکیه می کنند تا به آنها در حرکت در جهان کمک کند. این سوء ظن وجود داشت که پروتئینی به نام کریپتوکروم ، که به نور آبی حساس است ، این امکان را برای پرندگان فراهم می کند.

با این حال ، بسیاری از این حیوانات شناخته می شوند که هنگام شب نور زیادی در آنجا مهاجرت نمی کنند. بنابراین مشخص نبود که چگونه Cryptochrome تحت این شرایط در پرندگان کار می کند.

با این حال ، مطالعه جدیدی که توسط مرکز پزشکی جنوب غربی UT و با همکاری SMU (دانشگاه متدیست جنوبی) انجام شده است ، ممکن است جواب این راز را تأیید کرده باشد.

محققان دریافتند که رمزنگاری پرندگان مهاجر مکانیسمی را ایجاد کرده است که توانایی پاسخگویی به آنها را در نور افزایش می دهد ، که می تواند آنها را در تشخیص و پاسخ به میدان های مغناطیسی تقویت کند.

برایان D. گفت. زولتوفسکی ، یک شیمیدان SMU ، که یکی از محققان اصلی برای تحقیق جدید در مورد نتایج بود: "ما توانستیم نشان دهیم که کریپتوکروم در جمع آوری و پاسخ به سطح کم نور بسیار مؤثر است." "نتیجه این تحقیق این است که ما اکنون می دانیم که چگونه رمزنگاری مهره داران می توانند به شدت نور کم پاسخ دهند و در شرایط شب کار کنند."

این مطالعه در ژورنال منتشر شد PNAS در ماه سپتامبر

Cryptochrome در گیاهان و حیوانات یافت می شود و مسئولیت ریتم های شبانه روزی در گونه های مختلف است. در پرندگان ، دانشمندان بطور خاص بر یادگیری بیشتر در مورد پروتئین غیرمعمول چشم به نام CRY4 که بخشی از کلاس رمزپزشکی است ، تمرکز کردند.

چرا پرندگان شبانه مهاجرت می کنند؟

(از سمت چپ) یوگارانی شلیا ، متخصص تحقیقات در مرکز پزشکی دانشگاه جنوب غربی ، دکتر جوزف تاکاهاشی و دکتر برایان زولتوفسکی از دانشگاه SMU. اعتبار: SMU (دانشگاه متدیست جنوبی) ، کیم لیسون

آزمایشگاه جوزف تاکاهاشی ، متخصص ریتم های شبانه روزی در مرکز پزشکی UT جنوب غربی ، با سایر دانشمندان دانشگاه UT Southwwest برای خالص سازی و حل ساختار کریستالی پروتئین – اولین ساختار اتمی یک مولکول رمزگذاری شده نوری از مهره داران همکاری می کرد. آزمایشگاه برایان زولتوسکی ، یک متخصص در گیرنده های نور آبی ، کارآیی واکنش های ناشی از نور را مورد بررسی قرار داده است – شناسایی یک مسیر منحصر به فرد برای پروتئین های CRY4 که عملکرد در شرایط کم نور را تسهیل می کند.

تاکاهاشی ، رئیس علوم اعصاب دانشگاه یوتا ، اظهار داشت: اگرچه در گیاهان و حشرات ، رمزنگاری ها به عنوان یک اثر فوتوتوکسیک شناخته می شوند ، به این معنی که آنها با نور خورشید در تعامل هستند. اثر نوری نداشته باشید. " Southwest و یک پژوهشگر در موسسه پزشکی هوارد هیوز. "این حساسیت به نور و پتانسیل اینکه CRY4 تحت تأثیر میدان مغناطیسی قرار بگیرد ، این مولکول رمزنگاری خاص را بسیار جالب می کند."

محققان نمونه ای از CRY4 را از حمام گرفته و کریستال های پروتئینی را رشد دادند. آنها سپس کریستال ها را در معرض اشعه X قرار داده و به آنها اجازه می دهند همه اتم ها را در پروتئین قرار دهند.

این مطالعه خاطرنشان كرد كه گرچه پرندگان شبانه آهنگ پرندگان نیستند ، اما توالی پروتئین های CRY4 بسیار شبیه است.

زولتوفسکی ، استادیار شیمی در دانشکده علوم انسانی و علوم کرم در دانشگاه SMU گفت: این ساختارها به ما امکان می دهند تا در سطح اتمی نحوه عملکرد این پروتئین ها را بفهمیم و درک کنیم که چگونه می توان از نور آبی استفاده کرد تا میدانهای مغناطیسی را حس کند. "ساختارهای جدید همچنین اولین جزئیات از سطح اتمی در مورد نحوه عملکرد این پروتئین ها را ارائه می دهند ، و این امر زمینه را برای مطالعات دقیق تر در مورد رمزنگاری در موجودات مهاجر فراهم می کند."

در این تحقیق ، محققان تغییرات غیرمعمول در نواحی کلیدی ساختار پروتئین کشف کردند که می تواند توانایی آنها در جمع آوری نور از محیط آنها را تقویت کند.

زولتوفسکی توضیح داد: "کریپتوکروم یک فوتون نور را جذب می کند و باعث می شود الکترون از طریق زنجیره ای از اسیدهای آمینه حرکت کند. این اسیدهای آمینه به طور معمول از یک سری 3 یا 4 محل تشکیل شده اند که به عنوان سیم عمل می کنند. . "اما در حمام مشخص شد که این سریال می تواند تا 5 مکان گسترش یابد."

این جهش در زنجیره الکترونی در کبوترها باعث می شود که کریپتوکروم کمتر وابسته به محیط پرنده ای باشد که دارای نور زیادی برای فعال سازی پروتئین است.

زولتوفسکی گفت: "پرندگان مکانیسمی را برای افزایش کارآیی ایجاد کرده اند. بنابراین حتی هنگامی که نور کمی در اطراف وجود دارد ، سیگنال کافی برای مهاجرت ایجاد می کند."


پرندگان مهاجر جذابیت موضعی چشم را برای پیمایش نشان می دهند


اطلاعات بیشتر:
برایان دی. Zoltovsky و همکاران ، تجزیه و تحلیل شیمیایی و ساختاری رمزگذارهای مهره دار با فتوسنتز از کبوتران ، مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم (2019) DOI: 10.1073 / pnas.1907875116

ارسال شده توسط
دانشگاه متدیست جنوبی




استناد:
چرا پرندگان شبانه مهاجرت می کنند؟ (2019 ، 12 سپتامبر)
برگرفته شده در 12 سپتامبر 2019
از https://phys.org/news/2019-09-birds-migrate-night.html

این سند مشمول حق چاپ است. جدا از هرگونه معاملات منصفانه به منظور مطالعه و تحقیق خود ، خیر
بخشی را می توان بدون اجازه کتبی تکثیر کرد. محتوا فقط برای اهداف اطلاعاتی ارائه می شود.

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن