מחקר חדש מעלה אפשרות מפתיעה: האם היונים מנווטות בעזרת הכבד?

יוני דואר ידועות ביכולת הניווט המדהימה שלהן. הן מסוגלות להשתחרר במקום זר לחלוטין, לעוף עשרות ואף מאות קילומטרים ולשוב בדיוק רב, לשובך או למקום המגורים שממנו יצאו. במשך עשרות שנים ניסו חוקרים לפענח כיצד הן עושות זאת, והועלו השערות שונות שלפיהן המצפן הביולוגי שלהן נמצא בעיניים, במקור או באוזן הפנימית.

אלא שכעת מחקר חדש שפורסם בכתב העת Science מציע אפשרות מפתיעה: ייתכן שהמצפן הפנימי של היונים נמצא דווקא בכבד.

המחקר נערך על ידי חוקרים ממכון מקס פלאנק להתנהגות בעלי חיים ומאוניברסיטת בון בגרמניה, שבחנו חלקים שונים בגוף היונה בניסיון לאתר את האיבר שאחראי ליכולת הייחודית שלה לזהות את השדה המגנטי של כדור הארץ. 

מהו השדה המגנטי של כדור הארץ ולמה דווקא הוא עוזר ליונה לנווט?  

השדה המגנטי של כדור הארץ הוא כוח בלתי נראה שנוצר בעיקר כתוצאה מתנועת הברזל והניקל המותכים, בליבת כדור הארץ. תנועה זו יוצרת מעין "מגנט ענק", ולכן סביב כדור הארץ נוצר שדה מגנטי המשתרע אל החלל.

אפשר לדמיין את השדה המגנטי כקווים בלתי נראים שיוצאים מאזור הקוטב הדרומי ונכנסים באזור הקוטב הצפוני. המצפן שאנו משתמשים בו עובד בדיוק על העיקרון הזה - המחט שלו מסתדרת לפי כיוון השדה המגנטי ומצביעה על הצפון.

בניגוד לבני אדם, יונים ובעלי חיים נוספים כנראה מסוגלים לחוש את השדה המגנטי של כדור הארץ. עבורם הוא משמש כמו מפת ניווט טבעית שאינה משתנה גם כאשר אין כבישים, שלטים או נקודות ציון. כאשר יונה משתחררת במקום שאינה מכירה, היא יכולה להיעזר בכמה מקורות מידע במקביל:

• מיקום השמש בשמיים.
• סימני נוף כמו נהרות, הרים וכבישים.
• חוש הריח.
• ובעיקר, לפי חלק מהמחקרים, השדה המגנטי של כדור הארץ.

השדה המגנטי משתנה מעט ממקום למקום בעוצמתו ובכיוונו. אם היונה מסוגלת לזהות את ההבדלים הללו, היא יכולה להבין באיזה אזור היא נמצאת ובאיזה כיוון עליה לעוף, כדי לחזור לשובך שלה.

למה זה חשוב במיוחד?

ביום בהיר היונה יכולה להיעזר גם בשמש ובנוף. אבל כאשר השמיים מעוננים, בלילה או באזור שאינה מכירה, הרמזים החזותיים פחות זמינים. במצב כזה, השדה המגנטי עשוי לשמש לה כמעין מצפן פנימי, שמסייע לה לשמור על כיוון התעופה הנכון.

זו הסיבה שהמחקר החדש מעורר עניין רב. אם יתברר שהכבד אכן מסוגל לזהות את השדה המגנטי ולהעביר את המידע למוח, פירוש הדבר שיוני דואר מחזיקות במערכת ניווט ביולוגית מתוחכמת במיוחד, שעשויה להסביר כיצד הן מצליחות למצוא את דרכן גם לאחר מסעות של מאות קילומטרים. 

החוקרים גילו שהאות המגנטי החזק ביותר הגיע דווקא מהכבד, כי כשבחנו את הכבד מקרוב הם זיהו תאי מערכת חיסון מיוחדים (מקרופאגים) המכילים כמויות גדולות של ברזל. תאים אלה ממוקמים סמוך לסיבי עצב, ולכן החוקרים סבורים שהם עשויים לזהות שינויים בשדה המגנטי של כדור הארץ ולהעביר את המידע למוח, בדומה למצפן ביולוגי פנימי.

כדי לבדוק אם אותם תאים אכן חיוניים לניווט, אימנו החוקרים יונים לעוף בחזרה לשובך שלהן ולאחר מכן הפחיתו באופן זמני את פעילות תאי הברזל שבכבד. כאשר שחררו את היונים בימים מעוננים, שבהם השמש אינה נראית, הן התקשו למצוא את דרכן ועפו בכיוונים אקראיים. לעומת זאת, בימים בהירים הצליחו אותן יונים לנווט כמעט כרגיל, ככל הנראה משום שהסתמכו על מיקום השמש, במקום על השדה המגנטי.

הממצאים מחזקים את ההשערה שליונים יש יותר ממערכת ניווט אחת. כאשר השמש גלויה הן משתמשות ברמזים חזותיים, ואילו כאשר השמים מעוננים הן עשויות להפעיל את "המצפן המגנטי" שבכבד.

עם זאת, החוקרים מדגישים כי עדיין לא מדובר בהוכחה סופית. מדענים אחרים סבורים שגם מנגנונים נוספים, כמו חלבונים עשויים להשתתף בזיהוי השדה המגנטי. ייתכן שבעלי חיים משתמשים בכמה מערכות ניווט במקביל, בהתאם לתנאי הסביבה.

אם הממצאים יאוששו במחקרים נוספים, הם עשויים לשנות את הדרך שבה המדע מבין את יכולת הניווט של בעלי חיים. החוקרים הסבירו כי מחקר זה הוא כה חשוב ופורץ דרך, עד כדי כך שהם יבדקו האם אותו מנגנון קיים גם אצל בעלי חיים אחרים, הידועים ביכולת ההתמצאות שלהם - כמו כרישים, צבי ים וציפורים נודדות.