Cụ thể, theo các nhà khoa học, sở dĩ các loài chim có thể "nhìn thấy" từ trường của Trái Đất là do một loại protein mới được phát hiện trong mắt của chúng.
Trước đó, nhiều người phỏng đoán sắt trong mỏ của các con chim đã tạo ra một chiếc la bàn giúp chúng định hình và cảm nhận được từ trường.
Phát hiện đột phá này có được là dựa vào hai nghiên cứu mới đây, một về chim Oanh và một về về chim Sẻ.
Khả năng định vị từ trường tuyệt vời của loài chim là nhờ một chất protein trong mắt. Ảnh: iStock
Theo các nhà nghiên cứu, chất protein mới được phát hiện trong mắt của các loài chim có tên gọi Cry4.
Đây là một phần thuộc một lớp protein gọi là cryptochromes, cơ quan có khả năng cảm quang với ánh sáng xanh, được tìm thấy ở cả thực vật và động vật. Những protein này đóng vai trò điều chỉnh nhịp sinh học.
Phát hiện bất ngờ về Cry4, chất protein giúp loài chim định vị từ trường
Trên thực tế, trong những năm gần đây, cũng có bằng chứng cho rằng, các cryptochromes trong mắt loài chim đóng vai trò chịu trách nhiệm về khả năng tự định hướng bằng cách phát hiện ra các từ trường.
Một giác quan được gọi là magnetoreception (tạm dịch là định vị từ trường hay cảm nhận từ trường).
Trước đó, những nghiên cứu cho chúng ta biết rằng loài chim chỉ có thể cảm nhận được từ trường nếu có sẵn bước sóng ánh sáng. Đặc biệt, sự định vị từ trường của chim dường như phụ thuộc vào ánh sáng xanh.
Đây là cách loài chim "nhìn thấy" từ trường. Ảnh minh họa
Điều này xác nhận rằng cơ chế định vị có liên quan tới thị giác, dựa vào các cryptochromes nhằm tạo khả năng phát hiện ra các trường từ nhờ sự gắn kết lượng tử.
Để tìm ra nhiều manh mối về các cryptochromes, hai nhóm chuyên gia nghiên cứu sinh vật học bắt đầu làm việc.
Theo đó, các nhà nghiên cứu tại Đại học Lund (Thụy Điển) tìm hiểu về chim Sẻ và nhóm còn lại tại Đại học Carl von Ossietzky Oldenburg (Đức) đã tiến hành nghiên cứu về loài chim Oanh châu Âu.
Nhiều nghiên cứu nhận thấy Cry4 có khả năng cao nhất liên quan tới việc định vị từ trường. Ảnh: Forbes
Kết quả, nhóm Lund đã đo biểu hiện gen của ba cryptochromes (gồm Cry1, Cry2 và Cry4) trong não, cơ và mắt của loài chim Sẻ vằn.
Giả thuyết của nhóm là các cryptochromes có liên quan đến khả năng định vị từ trường nên góp phần duy trì sự tiếp nhận liên tục trong nhịp sinh học hàng ngày.
Các nhà nghiên cứu tại ĐH Lund nhận thấy các gen đồng hồ sinh học như Cry1 và Cry2 dao động hàng ngày, trong khi Cry4 lại thể hiện ở mức không đổi, khiến nó trở thành chất có khả năng cao nhất liên quan tới cảm nhận từ trường.
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu về chim Oanh châu Âu cũng có kết quả tương tự. Các nhà nghiên cứu tại ĐH Carl von Ossietzky Oldenburg, cho biết:
"Chúng tôi cũng phát hiện ra các mRNA Cry1b và Cry2 thể hiện các dao động tuần hoàn mạnh, trong khi Cry4 chỉ cho thấy những dao động tuần hoàn yếu".
Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu về chim Oanh châu Âu cũng có một vài phát hiện thú vị khác. Cụ thể là Cry4 được nhóm lại trong một vùng của võng mạc, nơi nhận được rất nhiều ánh sáng. Điều này có ý nghĩa với việc định vị từ trường phụ thuộc vào ánh sáng.
Một phát hiện mới là những con chim Oanh châu Âu đã tăng biểu hiện của chất Cry4 trong mùa di cư, vượt trội hơn so với các loài không di cư như loài gà.
Đáng chú ý là cả hai nhóm chuyên gia đều nhận định rằng cần có thêm nhiều nghiên cứu nữa trước khi có thể khẳng định Cry4 là protein chịu trách nhiệm cho khả năng định vị từ trường.
Từ trường của Trái Đất có vai trò rất lớn. Ảnh minh họa
Bằng chứng dù thuyết phục nhưng vẫn chưa thể khẳng định đó là kết luận cuối cùng, và cả Cry1 và Cry2 cũng đều liên quan tới khả năng định vị từ trường dựa theo một số nghiên cứu trước đây (nghiên cứu về loài chim chích và ruồi giấm).
Việc quan sát những con chim có Cry4 không hoạt động cũng có thể giúp khẳng định vai trò của nó, trong khi những nghiên cứu khác sẽ cần đến vai trò của Cry1.
Các nhà nghiên cứu thuộc Nhóm Lý thuyết và Tính toán Sinh lý học tại ĐH Illinois tại Urbana-Champaign, cho biết, từ năm 1978, nhà nghiên cứu Klaus Schulten đã tiên đoán trước về các cryptochromes có thể mang lại một từ trường "lọc" thông qua đôi mắt của loài chim.
Đây thực sự là một khả năng đặc biệt của các loài chim và nhờ vậy mà chúng có thể định vị, xác định phương hướng khi mùa di cư đến rất tốt.
Từ trường của Trái Đất có vai trò quan trọng tới quá trình di trú của nhiều loài động vật, và góp phần bảo vệ hành tinh xanh của chúng ta thoát khỏi hoặc hạn chế ảnh hưởng của những cơn gió Mặt Trời khắc nghiệt.
Nguồn: Sciencealert, Forbes