Світочутливий білок перелітних зарядок краще реагує на магнітне поле, ніж такий же білок у курей.
Магнітне поле відчуває багато живих організмів, від бактерій до птахів, але якщо у бактерій механізм магнітного почуття більш-менш зрозумілий, то щодо птахів дослідники досі сперечаються. Тут є дві головні гіпотези, про які ми вже якось розповідали.
Згідно з однією гіпотезою, орган магнітного почуття у птахів (та інших хребетних) виглядає так: частинки мінералу магнетиту рухаються при зміні сили і напрямку магнітного поля і, рухаючись, впливають на чутливі клітини. (До речі, саме так, мабуть, виглядає магнітний компас у риб.)
Згідно з іншою гіпотезою, роль магнітної стрілки відіграє світлочутливий білок криптохром, що синтезується в сітківці. Під дією світла в криптохромі утворюються неспарені електрони. Такі електрони (як і молекули, у яких вони з'явилися) називають радикалами. Вони не беруть участі в хімічному зв'язку, і навіть якщо їх в молекулі буде два, обидва все одно будуть самі по собі - принаймні, якийсь час.
Як відомо, у електронів є особлива характеристика, яка називається спином і яку часто спрощено представляють як обертання електрону навколо своєї осі. У радикальній парі електрони можуть обертатися як в одну, так і в різні боки, і магнітне поле якраз здатне перемикати пару електронів з одного стану в інше. Спін - квантовомеханічний параметр, і магнітне почуття безпосередньо спирається на квантові процеси.
Криптохромів у сітківці є кілька, але майже всі вони підпорядковуються добовим ритмам - тобто залежно від часу доби їх стає то більше, то менше. Добовим ритмам не підпорядковується тільки один криптохром, Cry4, але при цьому його кількість змінюється в залежності від пори року, чого немає у інших криптохромів. Можна припустити, що саме Cry4 - той самий магніточутливий білок, якого стає багато якраз до того часу, коли птахам потрібно мігрувати.
Дослідники з Ольденбурзького університету та Оксфордського університету експериментували з білками Cry4, які є у зарядок, курей і голубів. Зорянки - перелітні птахи, які мігрує ночами, причому тоді, коли нічне небо ще не зовсім темне. У криптохромі заряджань під дією світла з'являлася пара електронів-радикалів, які були дуже чутливі до магнітного поля. Але що найголовніше - в криптохромах курей і голубів, хоча такі електрони теж з'являлися, але до магнітного поля вони були набагато менш чутливі. Ні кури, ні голуби не здійснюють такі величезні подорожі, як зорянки, орієнтуватися в просторі вони можуть і без магнітного почуття - ймовірно, тому їх криптохром Cry4 не такий чутливий.
Таким чином ці результати, докладно описані в статті в Nature, можна вважати підтвердженням квантовомеханічного магнітного почуття у птахів. Однак, як пише портал The Scientist, деякі фахівці звернули увагу, що в експериментах з криптохромами автори роботи використовували дуже потужне магнітне поле, набагато потужніше земного. Тож ще належить з'ясувати, чи буде навіть дуже чутливий криптохром заряджань реагувати на зміни слабкого земного магнітного поля.
З іншого боку, про зарядок відомо, що вони орієнтуються по магнітному полю навіть у темряві. З третього боку, орієнтуватися по магнітному полю можуть не тільки перелітні птахи - наприклад, ті ж голуби. Нарешті, залишається питання, як птахи відчувають квантові зміни в білку сітківки. І чи відчувають взагалі - щоб переконатися в цьому, потрібні експерименти, в яких зміни в білці однозначно відповідали б змінам у поведінці.
Так чи інакше, говорити з усією однозначністю про «квантових птахів» поки ще рано. І навіть якщо механізм квантового магнітного почуття підтвердиться, він не обов'язково виключає другий механізм, пов'язаний з магнетитовими частинками - цілком можливо, що птахи можуть використовувати обидва для різних цілей.