Biofisici het gevind dat kutikulosome (klein magnetiese organelle in die binneoor van voëls) heel waarskynlik nie betrokke is by die meganisme van magnetiese ontvangs nie. Met behulp van kwantummagnetiese mikroskopie het wetenskaplikes getoon dat die magnetiese vatbaarheid van hierdie deeltjies onvoldoende is om 'n sein deur elektromeganiese kanale oor te dra. Dit beteken dat kutikulosome 'n ander fisiologiese funksie in die liggaam van voëls het, en ander strukture in die binneoor of op die retina is verantwoordelik vir die vatbaarheid vir die magnetiese veld, skryf navorsers in die Proceedings of the National Academy of Sciences.
Baie diere, soos voëls, bespeur die aarde se magneetveld wanneer hulle lang afstande reis en gebruik dit vir oriëntasie in die ruimte. Die teenwoordigheid van magnetoresepsie by voëls word bevestig deur talle waarnemings en gedragstudies, maar alle manifestasies van magnetoresepsie is taamlik swak, daarom is dit nog onduidelik hoe magnetiese reseptore presies werk.
Daarbenewens verstaan wetenskaplikes nie net nie die meganisme van die reseptor ten volle nie, maar weet nie eens presies waar dit geleë is nie. Wetenskaplikes glo dat die hoofkandidate vir magnetoreseptore kriptochrome in die retina is (hulle bevat pare gekorreleerde radikale met 'n ongepaarde elektron), klein anorganiese magnetiese deeltjies in die binneoor (hulle skep 'n wringkrag in 'n magnetiese veld) en elektroreseptore (hulle reageer op veranderinge in die magnetiese veld as gevolg van die elektromagnetiese induksie). Miskien, in sommige gevalle, kan hierdie stelsels saamwerk.
Volgens bioloë behoort kutikulosome, klein sferiese organelle 'n paar honderd nanometer groot, geleë in die haarselle van die vestibulêre apparaat, verantwoordelik te wees vir magnetoresepsie in die binneoor. Hierdie organelle bestaan hoofsaaklik uit deeltjies van magnetiese ferrihidriet, 'n kristallyne vorm van ysteroksied met insluitings van watermolekules.
Om te ondersoek of kutikolosome werklik deel kan wees van die magnetiese reseptore in duiwe, het biofisici onder leiding van David A. Simpson van die Universiteit van Melbourne hul chemiese samestelling, struktuur en magnetiese eienskappe noukeurig bestudeer met behulp van kwantummagnetiese mikroskopie. Die navorsers het weefselmonsters van twee dele van die duif se binneoor geneem en gekyk hoe die kutikulosome daarin reageer op 'n eksterne magnetiese veld wat wissel van 200 tot 1400 gauss. Hiervoor het biofisici 'n magnetiese sensor gebruik wat gebaseer is op kleursentrums in diamant. Nadat hulle die energieverskil tussen die grond en opgewonde kwantumtoestande van die kleursentrum gemeet het, het die wetenskaplikes die waarde van die Zeeman-splitsing vir elke punt van die geanaliseerde sny bereken, en op grond van hierdie data het hulle 'n kaart van die verdwaalde magneetveld in die kutikolosoom.
Dit het geblyk dat daar wel magnetiese areas in die ysterbevattende areas van die kutikulosome is. Volgens die metingsdata is dit superparamagnetiese en ferrimagnetiese ferrihidrietinsluitings. Die verkryde waardes van die magnetiese vatbaarheid van al hierdie gebiede was binne die interval tussen 0.029 en 0.22. Dit is 'n orde van grootte minder as byvoorbeeld magnetiet – ysteroksied Fe3O4.
Volgens die berekeninge van wetenskaplikes is die maksimum meganiese krag wat 'n magnetiese element met so 'n vatbaarheid tydens rotasie kan skep, slegs 10-18 Newton. Dit is ongeveer vyf ordes van grootte minder as in enige reseptor wat op die megano-elektriese beginsel van seinoordrag werk. Kutikolosome kan dus nie sterk genoeg op die Aarde se magnetiese veld reageer nie en kan gevolglik nie deel van die magnetosensitiewe reseptor wees nie.
Die hooffunksie van kutikulosome, volgens wetenskaplikes, is nie magnetoresepsie nie, maar berging van oortollige yster en stabilisering van stereocilia - meganosensitiewe organelle in die vestibulêre apparaat. Die skrywers van die werk merk op dat die metode wat hulle spesifiek vir hierdie studie ontwikkel het, redelik eenvoudig is en dit moontlik sal maak om op 'n soortgelyke manier ander magnetiese strukture-kandidate vir die rol van magnetiese reseptore te bestudeer.
Die deelname van kriptokroomreseptore op die retina van die voëloog in die meganisme van magnetiese ontvangs word deur baie wetenskaplikes as meer waarskynlik beskou. Chemici kon byvoorbeeld in 2019 wys dat molekulêre analoë van hierdie reseptore op taamlik swak magnetiese velde reageer. 'n Verandering in die rigting van die veldvektor van slegs 50 mikrotesla beïnvloed reeds merkbaar die reaksie van so 'n chemiese kompas. En voor dit het Sweedse bioloë opgemerk dat die magnetiese sensitiwiteit van voëls geassosieer word met die polarisasie van lig: as die bron van gepolariseerde lig loodreg op die magneetveld gerig word, verloor die voëls heeltemal hul vermoë om te navigeer.
