Wetenschappers weten al geruime tijd dat duiven de magnetische velden van de aarde gebruiken om te navigeren. Echter, er blijven nog veel vragen onbeantwoord over dit proces. Hoe detecteren duiven magnetische velden precies? Welke hersencircuits verwerken deze informatie? En waar in het lichaam bevindt zich dit zintuiglijke systeem?
Recent onderzoek biedt echter enkele aanwijzingen die kunnen helpen deze vragen te beantwoorden. Het blijkt dat duiven in staat zijn om de magnetische velden van de aarde waar te nemen door middel van kleine elektrische pulsen in hun binnenterige oren.
Dit onderzoek, getiteld ‘Neurofysiologische Activiteit Geïnduceerd door Magnetisme in de Duif’, werd op 20 november gepubliceerd in het tijdschrift ‘Science’.
Naast duiven zijn er ook verschillende andere diersoorten die magnetische velden kunnen detecteren. Deze zintuiglijke capaciteit helpt vogels en insecten bij migratie, en ondersteunt schildpadden bij het herinneren van vruchtbare voedingsgebieden.
Hoe werd het onderzoek uitgevoerd?
Onder leiding van professor David Keays van de Ludwig Maximilian Universiteit in München, Duitsland, ontwikkelde een team van wetenschappers een experiment om te onderzoeken hoe duiven reageren op magnetische velden. Ze stelden zes duiven bloot aan een magnetisch veld dat iets sterker was dan dat van de aarde.
De hoofden van de vogels werden gefixeerd om beweging te voorkomen, terwijl het magnetische veld continu werd gedraaid om de bewegingen van hun hoofden ten opzichte van het aardmagnetisch veld te visualiseren.
Vervolgens kaartten de wetenschappers de hersenactiviteit van deze duiven in. Ze identificeerden welke neuronen reageerden op het magnetische veld en vergeleken de hersenactiviteit van duiven die aan het magnetische veld waren blootgesteld met die van duiven die niet aan het magnetische veld waren blootgesteld.
Wat zijn de bevindingen van het onderzoek?
De bevindingen toonden aan dat vestibulaire receptoren — een hersendeel dat informatie ontvangt van de binnentemperatuur in de oren — actief worden door de magnetische velden bij duiven. Deze signalen werden doorgegeven aan het mesopallium, een hersengebied dat zintuiglijke informatie coördineert en ook naar de hippocampus gaat, een belangrijk gebied voor ruimtelijk geheugen en navigatie.
Wetenschappers gebruikten ook een techniek genaamd enkelcelsequencing om de celstructuren betrokken bij de detectie van elektrische pulsen te onderzoeken. Dit leidde tot de ontdekking dat er hoge concentraties van magnetisch gevoelige eiwitten aanwezig zijn in deze cellen.
In andere woorden, wanneer een duif zijn hoofd beweegt, draait het binnenoor waardoor informatie over het magnetische veld naar de hersenen wordt verzonden. Dit helpt hen om lange afstanden te navigeren naar hun thuisgebied.
Toch is er meer onderzoek nodig om de bevindingen van deze nieuwe studie te bevestigen. Neurowetenschapper Alrich Müller van de Johns Hopkins Universiteit in de Verenigde Staten merkte tijdens een interview op dat hoewel deze analyse “nuttig” is, er genetische studies uitgevoerd moeten worden om de bevindingen te verifiëren.
