Как мы ориентируемся - Маура О’Коннор (2021)

По мере того как в XX в. множилось число примеров видов животных, обладающих такой способностью, магнитная теория навигации получала все большее распространение. Может ли биологический компас, использующий магнетизм, объяснить способность к навигации таких животных, как горбатые киты?

Возможно. Проблема лишь в том, что обнаружить такой компас никак не удается.

Поиски биологического компаса идут уже почти полвека, и в них участвуют биологи, химики и даже физики. Но анатомическое строение, механизм, расположение и нервные связи магниторецепторов животных по-прежнему остаются загадкой. Кеннет Ломан, специалист по навигации черепах, назвал эти поиски «безумно трудными»[87]. Магнитные поля, писал Ломан в журнале Nature, свободно проходят через биологические ткани, и это значит, что магниторецепторы могут располагаться практически в любом месте. Возможно, они имеют микроскопические размеры и распределены по всему телу, а возможно, магниторецепция имеет химический характер, и это значит, что у нее не существует единого органа или структуры. «Мы все еще пытаемся понять, как они это делают, – говорил мне геолог Джо Киршвинк. – Компас – это иголка в стоге сена».

Я познакомилась с Киршвинком на конференции, организованной Королевским институтом судоходства, который специализируется на навигации в воздухе, на море и в космосе. Один раз в три года эта конференция, посвященная животным, собирает самых известных ученых, которые знакомят коллег со своими исследованиями. В тот год конференция проходила в Королевском колледже Холлоуэй, викторианском здании в нескольких милях к юго-западу от Лондона, в роскошных интерьерах которого снимался сериал «Аббатство Даунтон». Во время перерывов на чай с сэндвичами становилось ясно, что здесь встретились исследователи, которые работали в этой области не один десяток лет, и поэтому атмосфера была дружественной. Однако во взглядах ученых наблюдался раскол.

Один лагерь составляли те, кто был убежден, что биологический компас можно объяснить магнетитом, – это кристаллы железа, присутствующие в клетках животных и позволяющие развиться органам, которые способны обнаруживать геомагнитное поле. Во втором лагере были те, кто верил, что магниторецепцию следует представлять как биохимическую реакцию, на которую влияет магнитное поле Земли, – модель навигации, в основе которой лежит квантовая физика. Некоторые исследователи утверждали, что биологический компас может включать сочетание нескольких механизмов, но многие участники конференции направляли все бюджеты своих лабораторий на подтверждение превосходства одной теории над другими, превращая поиск биологического компаса в научную гонку. Ставки были велики: можно было не только обрести уважение и почет, решив проблему, над которой столько лет напрасно билась наука, но и найти возможность широкого применения этого решения в технике и медицине. Например, открытие механизма биологического компаса могло способствовать развитию новой, только что зародившейся сферы науки – квантовой биологии, основанной на идее о том, что квантовая механика – это не только «глубоко залегающий фундамент, на котором стоит биология»[88], но и реальный механизм, стоящий за многими биологическими явлениями. Возможно, вместе с этим открытием наступит и новая эра магнитогенетики и мы получим способность управлять молекулами в клетках с помощью магнитного поля.