Время от времени появляются сообщения о том, что обнаружен тот или иной компонент системы магнитной рецепции. Так, в 2012 году зоологи из Мюнхенского университета Людвига – Максимилиана описали магниточувствительные клетки, находящиеся в радужной оболочке глаза у форели. В том же году исследователи из Университета Бейлора опубликовали в Science статью, в которой говорилось о нейронах в мозге птиц, которые реагировали на изменения магнитного поля. Но вопрос о рецепторах, тем не менее, оставался открытым – от какого органа к таким нейронам могут приходить сигналы?

В рецепторных клетках должно быть что-то, что реагирует на магнитное поле, и это «что-то», очевидно, должно быть соединением железа. Сначала считали, что птичьим магнитным компасом служит клюв, затем в теории «магнитного клюва» как будто разочаровались – в нём так и не нашли рецепторов, которые могли чувствовать магнитное поле. В 2013 году в Current Biology вышла статья с описанием железных микрошариков, найденных в клетках внутреннего уха птиц. Однако действительно ли микрошарики помогают чувствовать изменения в магнитном поле? Кроме того, они есть только у пернатых, и тогда остаётся вопрос, с помощью чего ориентируются в геомагнитном поле другие животные.

Исследователям из Пекинского университета, Университета Цинхуа и Китайской академии наук удалось определить белки, которые могут служить универсальной магнитной антенной для самых разных видов живых существ. Магнитное чувство обычно сводят к двум молекулярным механизмам: один основан на соединениях, в состав которых входят оксиды железа, в другом предполагается участие белка Cry, которые реагирует на магнитное поле. Однако сам по себе Cry вряд ли способен работать рецептором. Цань Се (Can Xie) и его коллеги прочесали геном дрозофилы на предмет потенциальных партнёров Cry – им оказался белок MagR, в структуру которого входят кластеры атомов железа и серы (без железа в магнитном чувстве всё-таки никак не обойтись).

Вскоре выяснилось, что и Cry, и MagR есть не только у дрозофил, но и у голубей, бабочек, крыс, акул, людей и других животных, и что у всех них эти белки довольно консервативны, то есть они мало менялись в ходе эволюции. Дальнейшие эксперименты позволили построить модель магнитного биокомпаса: в статье в Nature Materials авторы пишут, что молекулы белков складываются во что-то вроде нанопалочки, которая обладает постоянным магнитным моментом (благодаря железо-серным структурам) и располагается в пространстве согласно направлению внешнего магнитного поля. То есть Cry и MagR формируют настоящую стрелку компаса, и теперь остаётся только понять, как клетка, в которой такая стрелка находится, чувствует её повороты: может быть, она задевает за какие-то цитоскелетные структуры, может, непосредственно включает и выключает ионные каналы, от которых зависит генерация нейрохимического импульса.