Červenka obecná váží jen několik desítek gramů. Přesto dokáže během migrace překonávat obrovské vzdálenosti a udržovat správný směr i v situacích, kdy člověk bez kompasu nebo navigace prakticky nemá podle čeho poznat, kam letí. Ptáci při svých cestách využívají Slunce, hvězdy, krajinu, pachové stopy a další informace. Mají však ještě jednu schopnost, která dlouho patřila k největším záhadám biologie – dokážou se orientovat podle magnetického pole Země.

Samotná existence ptačího magnetického kompasu už dnes není příliš sporná. Mnohem složitější otázkou zůstává, jak přesně jejich organismus tak slabé magnetické pole zaznamenává. Jedna z nejzajímavějších hypotéz vede přímo do očí ptáků a zároveň do světa kvantové fyziky.

V sítnici ptáků se nacházejí světlocitlivé bílkoviny označované jako kryptochromy. Zvláštní pozornost vědců přitahuje kryptochrom 4, zkráceně CRY4. Mezinárodní tým vědců v roce 2021 v časopise Nature ukázal, že CRY4 z červenky obecné je v laboratorních podmínkách citlivý na magnetické pole. Zajímavé bylo také to, že tato citlivost byla výraznější než u stejného proteinu pocházejícího z holuba nebo kura domácího.


Tento mechanismus se označuje jako radikálový párový mechanismus a patří k hlavním vědeckým vysvětlením ptačí magnetorecepce. Je pozoruhodný tím, že propojuje biologii s procesy, jejichž vysvětlení sahá až ke kvantové mechanice. Z toho vznikla ještě působivější představa: ptáci by magnetické pole nemuseli pouze „cítit“. Mohlo by být určitým způsobem propojeno s jejich zrakovým vjemem.

Pokud by byly kryptochromy v různých částech sítnice různě orientované vůči magnetickému poli, mohly by vytvářet charakteristický vzorec aktivity. Teoretické modely proto pracují s možností, že informace o směru magnetického pole vstupuje do zrakového systému podobně jako další vizuální informace.

Někdy se tato představa populárně popisuje tak, že ptáci vidí magnetické pole jako jakýsi průsvitný vzor, stín nebo barevnou vrstvu položenou přes běžný obraz okolního světa. Tak daleko však současné poznání nesahá. Nikdo neví, jak případný magnetický vjem subjektivně vypadá – a zda vůbec připomíná obraz, jaký si pod slovem „vidět“ představuje člověk.


Ptačí kompas se navíc od obyčejného magnetického kompasu zásadně liší. Ptáci podle všeho nerozlišují sever a jih na základě polarity magnetického pole. Jejich takzvaný inklinační kompas využívá především sklon magnetických siločar vůči zemskému povrchu. To jim umožňuje rozlišovat směr k magnetickému pólu a směrem k rovníku.

Magnetický kompas ovšem není jediným navigačním nástrojem, který ptáci mají. Při migraci kombinují více zdrojů informací a jednotlivé mechanismy se mohou vzájemně doplňovat. Magnetorecepce představuje pouze jednu část mimořádně složitého navigačního systému. A právě proto zůstává kolem kryptochromu 4 důležitá vědecká výhrada.


Malá červenka tak při své migraci možná využívá fyzikální proces založený na kvantových vlastnostech molekul. Sluneční nebo jiné vhodné světlo dopadne na sítnici, spustí fotochemickou reakci a zemské magnetické pole může ovlivnit její průběh. Z těchto nepatrných změn pak může nervový systém získávat informaci o směru.

To, co člověk vnímá jako neviditelné magnetické pole obklopující planetu, tak může být pro některé ptáky součástí jejich smyslového světa. A možná právě proto dokáže pták vážící několik desítek gramů proletět tisíce kilometrů přes krajinu, kterou nikdy předtím neviděl, a přesto pokračovat správným směrem.



Zdroje: 1. Nature – Magnetic sensitivity of cryptochrome 4 from a migratory songbird⁠; 2. Annual Review of Biophysics – The Radical-Pair Mechanism of Magnetoreception⁠; 3. PNAS – Chemical magnetoreception in birds: The radical pair mechanism⁠; 4. Biosensors – Sensing Magnetic Directions in Birds⁠