ทำไมนกพิราบถึงไม่หลงทาง? ที่แท้มี "ระบบนำทาง" ซ่อนอยู่ตรงอวัยวะนี้

นกพิราบไม่หลงทาง เพราะมี "ระบบนำทาง" ซ่อนอยู่ตรงอวัยวะนี้ ไม่ใช่ดวงตาหรือจงอยปาก

นกพิราบถือเป็นนักบินระยะไกลที่มีความสามารถอันน่าทึ่งในการจดจำเส้นทางและบินกลับรังได้อย่างแม่นยำ จนเหมือนมีระบบนำทาง หรือ GPS ติดตัวมาตั้งแต่เกิด ล่าสุดทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยลุดวิก แมกซิมิเลียน แห่งมิวนิก (LMU) ประเทศเยอรมนี ได้ไขความลับนี้และตีพิมพ์ลงในวารสาร Science โดยระบุว่าอวัยวะสำคัญที่ทำหน้าที่เป็น "เข็มทิศ" ของนกพิราบนั้น แท้จริงแล้วซ่อนอยู่ใน "หูชั้นใน"

จากสมมติฐานเดิมสู่การค้นพบครั้งใหม่

ก่อนหน้านี้ วงการวิทยาศาสตร์มีทฤษฎีหลักๆ เกี่ยวกับการนำทางของนกอยู่ 2 ทฤษฎี คือ เชื่อว่าเซลล์ในจอประสาทตาของนกมีปฏิกิริยาควอนตัมที่ทำให้พวกมัน "มองเห็น" สนามแม่เหล็กได้ หรืออีกทฤษฎีคือ เชื่อว่าบริเวณจงอยปากมีอนุภาคเหล็กออกไซด์ขนาดจิ๋วทำหน้าที่เหมือนเข็มทิศ

อย่างไรก็ตาม การศึกษาล่าสุดได้เปลี่ยนความเข้าใจนี้ไป โดยทีมวิจัยพบว่านกพิราบใช้ หูชั้นใน (Inner Ear) ในการรับรู้สนามแม่เหล็กโลกผ่านกระแสไฟฟ้าขนาดเล็ก ซึ่งเป็นระบบเข็มทิศภายในที่ช่วยให้สัตว์หลายชนิด ไม่ว่าจะเป็น เต่าทะเล หรือปลาเทราต์ สามารถเดินทางไกลได้โดยไม่หลงทาง

ความลับอยู่ที่ "ระบบการทรงตัว" ในหู

นกมีหู แม้ไม่มีใบหูภายนอกแบบที่มนุษย์หรือสัตว์อื่นๆ แต่ยังคงมีโครงสร้างหูที่สามารถรับเสียงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

จากการศึกษาแผนที่สมองและการถอดรหัสพันธุกรรมเซลล์เดี่ยว ทีมวิจัยพบว่า ระบบเวสติบูลาร์ (Vestibular system) หรือระบบการทรงตัวในหูชั้นใน ซึ่งปกติทำหน้าที่รับรู้แรงโน้มถ่วงและการเคลื่อนไหว มีบทบาทสำคัญในการรับรู้คลื่นแม่เหล็ก

ภายในหูชั้นในประกอบด้วยท่อของเหลว 3 วงที่วางตัวตั้งฉากกัน (แกน x, y, z) ทำหน้าที่ส่งข้อมูลทิศทางไปยังสมอง นักวิจัยพบว่าเมื่อนกพิราบขยับหัว โปรตีนพิเศษในหูชั้นในจะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กและสร้างกระแสไฟฟ้าขึ้นมาเพื่อส่งสัญญาณบอกทิศทาง

เหมือนกับฉลาม แต่ไม่ต้องใช้แสง

กลไกนี้มีความคล้ายคลึงกับความสามารถของฉลามและปลากระเบนที่มีอวัยวะรับรู้สนามไฟฟ้าเพื่อใช้ในการล่าเหยื่อ โดยนกพิราบก็มียีนที่สร้างโปรตีนชนิดพิเศษที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงทางไฟฟ้าเช่นเดียวกัน

ที่น่าสนใจคือ ทีมวิจัยได้ทดลองให้นกพิราบอยู่ในที่มืดและปล่อยสนามแม่เหล็กจำลอง ผลปรากฏว่าสมองส่วนที่เกี่ยวข้องกับระบบการทรงตัวยังคงตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กได้แม้ไม่มีแสง ซึ่งขัดแย้งกับทฤษฎีเดิมที่เชื่อว่านกต้องใช้ "ตา" ในการมองเห็นสนามแม่เหล็ก สิ่งนี้ยืนยันว่านกพิราบมี "เข็มทิศในหู" ที่ทำงานได้ดีแม้ในยามค่ำคืน

สรุปกุญแจสำคัญของการเดินทาง

การค้นพบนี้ช่วยไขกระจ่างว่าทำไมสัตว์หลายชนิดถึงสามารถอพยพย้ายถิ่นฐานในระยะทางไกลได้ การมี "เข็มทิศชีวภาพ" ซ่อนอยู่ในหูชั้นใน ช่วยให้พวกมันรับรู้พิกัดและทิศทางได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นวิวัฒนาการอันน่าทึ่งของธรรมชาติที่ซ่อนอยู่ในตัวนกพิราบที่เราเห็นกันทั่วไป