“Sự thụ giác thứ sáu của động vật rộng hơn chúng ta tưởng”

Từ lâu, chúng ta đã biết rằng nhiều loài động vật có thể sử dụng từ trường của Trái đất để điều hướng — và mặc dù có một số thí nghiệm gây tranh cãi, nhưng con người thì không thể. Nhưng theo một nghiên cứu mới, chúng ta có thể mới bắt đầu hiểu có bao nhiêu loài động vật khác nhau có khả năng này.

Từ trường của hành tinh chúng ta, được tạo ra bởi phần bên trong hành tinh của chúng ta, rất cần thiết cho sự sống trên Trái đất, bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ có hại. Nhưng một số loài đã tìm ra cách sử dụng nó theo những cách khác. Các loài động vật đa dạng như giun, cá heo, chó và ong có thể cảm nhận được từ trường của Trái đất và sử dụng nó để điều hướng.

Để làm được điều này, động vật cần các phân tử sinh học có thể cảm nhận được từ trường. Nhưng trong nghiên cứu mới, một nhóm các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng hầu hết tất cả các loài động vật đều có thể sở hữu phân tử này. Đồng trưởng nhóm nghiên cứu và nhà thần kinh học Giáo sư Richard Baines của Đại học Manchester giải thích:

“Cách chúng ta cảm nhận thế giới bên ngoài, từ thị giác, thính giác, xúc giác, vị giác và khứu giác, đều được hiểu rõ. Nhưng mặt khác, những loài động vật nào có thể cảm nhận và cách chúng phản ứng với từ trường vẫn chưa được biết. Nghiên cứu này đã đạt được tiến bộ đáng kể trong việc tìm hiểu cách động vật cảm nhận và phản ứng với từ trường bên ngoài—một lĩnh vực rất tích cực và gây tranh cãi.”

Baines và các đồng nghiệp biết rằng việc phát hiện giác quan “thứ sáu” này sẽ rất khó, vì vậy họ đã nghiên cứu ruồi giấm (Drosophila melanogaster), động vật thường được sử dụng làm mô hình cho khoa học thần kinh.

Lý do tại sao các giác quan rất khó phát hiện là so với những thứ như âm thanh hoặc ánh sáng, từ trường mang năng lượng tương đối ít, vì vậy chúng yếu và khó thu nhận. Để khắc phục điều này, nhóm nghiên cứu đã xem xét cryptochromes – protein cảm nhận ánh sáng điều chỉnh sự hấp thụ ánh sáng và đồng hồ sinh học ở thực vật và động vật.

Alex Jones, nhà hóa học lượng tử từ Phòng thí nghiệm Vật lý Quốc gia, đồng thời là thành viên của nhóm, cho biết do hiệu ứng lượng tử, các loại tiền điện tử cũng tương tác với từ trường.

“Sự hấp thụ ánh sáng của cryptochrom dẫn đến sự chuyển động của các electron trong protein, do vật lý lượng tử, có thể dẫn đến dạng hoạt động của cryptochrom chiếm một trong hai trạng thái. Sự hiện diện của từ trường ảnh hưởng đến mật độ tương đối của hai trạng thái trạng thái, từ đó ảnh hưởng đến ‘thời gian hoạt động’ của protein này.”

Thật đáng ngạc nhiên, họ phát hiện ra rằng ngay cả khi chỉ có một lượng nhỏ tiền điện tử, từ trường vẫn có thể được phát hiện. Điều này không nhất thiết có nghĩa là động vật làm cảm thấy từ trường, nhưng có vẻ như họ Có thể.

Bởi vì tiền điện tử rất phổ biến, điều này cũng có thể đóng vai trò là đầu mối cho nguồn gốc tiến hóa của từ trường. Trên thực tế, nhóm nghiên cứu gợi ý, có vẻ như các loại tiền điện tử đã phát triển để sử dụng từ trường ở mọi nơi.

Nhưng điều này cũng có nghĩa là con người cũng có thể cảm nhận được từ trường? Chúng tôi vẫn còn một chặng đường dài để tuyên bố nó. Chỉ cần có một cách vật lý để phát hiện từ trường không nhất thiết có nghĩa là bạn thực sự có thể làm điều đó. Để làm được điều đó, chúng ta cần một loại nghiên cứu lâm sàng rất khác, đồng tác giả Ezio Rosato của Đại học Leicester kết luận.

“Nghiên cứu này cuối cùng cho phép chúng tôi đánh giá tốt hơn những tác động mà việc tiếp xúc với từ trường có thể gây ra cho con người. Ngoài ra, vì FAD và các thành phần khác của cỗ máy phân tử này được tìm thấy trong nhiều tế bào, hiểu biết mới này có thể mở ra những hướng nghiên cứu mới để sử dụng từ trường để thao tác kích hoạt gen mục tiêu.Đó được coi là chén thánh như một công cụ thí nghiệm và có lẽ cuối cùng sẽ được sử dụng trong lâm sàng.

Tạp chí Tham khảo: Adam A. Bradlaugh và cộng sự, Các yếu tố cần thiết của độ nhạy từ cặp gốc ở Drosophila, thiên nhiên (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05735-z