Увидеть магнитное поле

Позднее способность птиц буквально видеть поле, была подтверждена опытным путём. Но детали работы криптохрома в роли компаса оставались совершенно неясными. Ведь для того чтобы компас работал, белок должен быстро-быстро переключаться между сигнальным и неактивным состоянием, а для этого ему нужна молекула-партнёр, способная включать «реверс» у индуцируемой магнитным полем Земли реакции.

Этот недостающий ключ и нашёл Соловьёв.

Таинственным компонентом «глазного компаса» оказался cупероксид (O2-1). В небольших количествах этот короткоживущий радикал постоянно образуется в клетках, однако если его генерируется чуть больше — начинается оксидативный стресс, приводящий к клеточным повреждениям со всеми вытекающими.

Интересно, что открытие было сделано благодаря ошибке учёного. Соловьёв не знал о токсичности супероксида для живой клетки и потому даже без тени сомнения рассматривал его как идеального партнёра для криптохрома.

Работавший вместе с Соловьёвым Шультен поначалу отнёсся к предположению коллеги скептически. «Но потом я понял, что токсичность супероксида фактически имеет решающее значение для его роли, — заявил Клаус. — Тело имеет множество механизмов для снижения концентрации супероксида, чтобы предотвратить его разрушительное воздействие. Но это даёт преимущество, так как молекулы должны присутствовать при низких концентрациях, но не слишком низких, дабы биохимический компас работал эффективно».

Шультен и Соловьёв объяснили, каким образом пара криптохром-супероксид жонглирует своими электронами в ответ на воздействие геомагнитного поля. Они высчитали, что данная комбинация чувствительна к сверхтонкому взаимодействию довольно слабенького внешнего поля и спиновой динамики в биомолекулах. Также исследователи показали, что для работы живого компаса достаточно относительно малых концентраций свободного радикала кислорода в клетке.

Но почему тогда люди не видят магнитное поле? Ведь в наших глазах тоже есть и криптохром, и та же самая реактивная форма кислорода? Всё дело в точном содержании O2-1 — поясняет Шультен. По его словам, «наши тела пытаются играть в более безопасную игру» (в сравнении с птицами) и супероксида в наших глазах — несколько меньше, то есть уже недостаточно для запуска описанных реакций и визуализации магнитного поля планеты.

«Эволюция человека выбрала долголетие, пожертвовав ориентационной способностью», — пояснил учёный.