Navigací zvířat se zabývala celá řada vědců. Novozélandská vědkyně Cordula Mora ze svých pokusů vyvozovala, že: „ Holubi se orientují podle magnetického pole, které detekují buňkami na horní straně zobáku, přičemž převod informací z této části zobáku do mozku by měl zajišťovat trojklaný nerv.“ (Zdroj: University of Auckland )

Zvířata mají vnitřní kompas. O tom není pochyb. Magnetickým polem Země se řídí mořské želvy, tažní ptáci a mnozí další živočichové. Možná k nim patří i člověk. Magnetické pole slouží k orientaci také holubům. A právě těch se týká nový objev, o němž Catherine Lohmannová z University of North Carolina prohlásila: „Ten koncept je prostě ohromující. Je to úplně nový pohled na kontroverzi, s kterou se už dlouho potýkáme.“

Průkopnictví magnetorecepce u zvířat má výraznou českou stopu v Hynku Burdovi. (Zdroj: ČZU)

Lohmannová jistě ví, co říká, protože patří ke klasikům oboru a její zásluhou víme ledacos o magnetické navigaci mořských želv. Na studii o holubech se nijak nepodílela a je v ní zcela nestranným pozorovatelem.

Na nový objev bylo zaděláno na jedné vědecké konferenci, kde se náhodou potkal ornitolog Martin Wikelski z Max Planck Institute of Animal Behavior s imunologem Christianem Kurtsem z university v Bonnu. Wikelski vysvětloval Kurtsovi, jak se ptáci řídí magnetickým polem a Kurts mu na oplátku vyprávěl o bílých krvinkách ze skupiny makrofágů, které lze získat ze sleziny myší i lidí a které obsahují malé částečky železa. Tahle „želízka“ vznikají, když makrofágy likvidují vysloužilé červené krvinky a vstřebají železo z jejich hemu.

„Mají ptáci také takové železem nabité makrofágy? A nemohli by je používat jako biologický kompas?“ ptal se Kurts a Wikelski musel přiznat, že odpověď nezná.

Christian Kurts: „Když lidské makrofágy likvidují vysloužilé červené krvinky, vstřebávají železo z jejich hemu.“ (Zdroj: University of Bonn)

Oba vědci se dohodli, že se na problém „železných makrofágů“ podívají blíže. Kurts získal k jeho řešení bioložku Clivii Lisowskou a ta se pustila do práce. Nejprve hledala v těle holubů železem nabité bílé krvinky. Začala se slezinou, ale nepochodila. Nakonec zjistila, že se nejvíce „železných makrofágů“ nachází v holubích játrech a že tyto bílé krvinky obsahují superparamagnetické železo navázané na bílkovinu feritin. V játrech nebyla železa přehršle, ale nacházelo se ho tam mnohem víc než ve slezině. „Železné“ bílé krvinky však zcela chyběly v zobáku i v mozku, kde podle některých starších studií sídlí holubí vnitřní kompas.

Martin Wikelski: „Imunitní buňky plné železa by mohly ptákům pomoci detekovat magnetické pole Země“ (Zdroj: Max Planck Institute of Animal Behavior)

Na možnou roli „železných makrofágů“ v orientaci podle magnetického pole ukazoval fakt, že se tyto bílé krvinky vyskytovaly v játrech nápadně často v blízkosti neuronů. U savců je známo, že neurony ve slezině komunikují na jedné straně s makrofágy a na druhé straně s centrálním nervovým systémem.

Slouží tedy „železné makrofágy“ holubům jako vnitřní kompas? Na to měl odpovědět elegantní experiment, při kterém vědci vyřadili holubům makrofágy z činnosti podáním klodronátu zabaleného v tukových váčcích, tzv. liposomech. Tenhle preparát působí jako požírač makrofágů. Následně vědci testovali orientační smysl holubů. Naučili ptáky vybavené sledovacím GPS zařízením létat na trase dlouhé necelých 20 kilometrů. Za slunečného počasí se na ní holubi orientovali podle slunce, při zamračené obloze spoléhali na vnitřní kompas. Po injekci klodronátu zabaleného v liposomech ale holubi trefili do cíle trasy jen za slunečných dní. Při zamračené obloze bloudili, protože jim vnitřní kompas nefungoval. Domů se vrátili, až když se obloha zase vyjasnila.

Poštovní holubi bez makrofágů se úspěšně vrátili domů za slunečných dnů (oranžová), ale ne za zatažených dnů (modrá).   (Zdroj: Martin Wikelski, Max Planck Institute).

Jak je to s biologickými kompasy?

Máme tedy v otázce vnitřního kompasu jasněji? Ano i ne. Připomeňme si jen loňskou studii, v které vědci prokázali, že při letu holubů magnetickým polem vznikají slabé elektrické proudy ve vnitřním uchu a stimulují nervy vedoucí do mozku. Také tenhle objev byl interpretován jako objasnění záhady magnetického ptačího kompasu. A to nemluvíme o studiích, které prokázaly, že magnetický kompas ptáků a savců nevyužívá částice železa, ale bílkovinu kryptochrom, jež se nachází například v sítnici oka. Ta reaguje na magnetické pole změnami, jež jsou vyvolány mechanismy kvantové fyziky a nemají nic společného s naší představou kompasu vybaveného kovovou magnetickou střelkou. Jak to všechno do sebe zapadá? Mají snad holubi vícero vnitřních kompasů? Pokud ano, tak proč některý z nich nezaskočí za „železné makrofágy“ vyřazené z činnosti klodronátem v liposomech? Má každý druh ptáků jiný druh kompasu? Tažným ptákům v období před migrací stoupá v oku produkce kryptochromu. Ptákům, kteří se na zimu nikam nestěhují, se ale hladiny kryptochromu nepohnou. Přesto mnozí z nich, např. holubi, vnitřní kompas mají a využívají ho k orientaci. Řídí se snad právě proto kompasem v játrech?

Tkáň holubích jater s makrofágy obsahujícími železo (modře).  (Zdroj: Lisowski a kol. 2026)

Ve stejném čísle časopise Nature, který zveřejnil studii o „železných makrofázích“ holubů, vyšla i studie popisující zmatení orientačního smyslu migrujících netopýrů vystavených elektromagnetickému záření. To je experiment, jehož výsledky se dají velmi dobře vysvětlit narušením funkce vnitřního kompasu využívajícího kryptochromy. Ale jak tvrdí Kurst, savci mají ve slezině makrofágy nacpané železem a ty jsou v kontaktu s neurony, které posílají signály do centrální nervové soustavy.

Snímek jaterní tkáně holuba z elektronové mikroskopie ukazuje jaterní makrofágy (modré) v kontaktu s nervovými vlákny (žluté), což jim umožňuje přenášet „magnetické“ informace do mozku holuba. (Zdroj: Lisowski a kol., 2026)

Mají tedy savci slezinový kompas podobné konstrukce, jako je jaterní kompas holubů? Ten by byl k elektromagnetickému záření odolný, takže u netopýrů si ho asi můžeme škrtnout. Ale jak je tomu u jiných savců?

Koho zajímá jen nová studie, může tady čtení ukončit. Ostatní je třeba varovat: Následuje osobní výlev autora založený zhusta na fragmentární paměti odpovídající seniorskému věku.

Clivia Lisowski, první autorka studie nazvané: „Navigace poštovních holubů se za zatažené oblohy spoléhá na superparamagnetické makrofágy“ Science, 2026. (Kredit: Institute of Molecular Medicine and Experimental Immunology, University of Bonn, Germany

Osobní poznámka k magnetickému kompasu

Výzkum vnitřního kompasu nese výraznou českou stopu. Za všechny české badatele na tomto poli jmenujme Hynka Burdu, Jaroslava Červeného, Pavla Němce nebo Vlastimila Harta. Ti poprvé rozbouřili vody „magnetickými krávami“ – tedy zjištěním, že skot na pastvě tíhne k postavení, kdy se osa jeho těla blíží k severo-jižnímu směru. Byl to objev tak provokativní, že kdejaký hejhula obviňoval vědce z omylu jen proto, že viděl krávu, která se pásla s tělem otočeným ve směru východ-západ.

V potírání „magnetických zvířat“ se angažoval i skeptický spolek Sisyfos. Jeho členové se dokonce pokusili studii o magnetických kravách zopakovat. Pořídili si snímky pastvin z Google Earth a sledovali na nich orientaci těl pasoucího se dobytka. Vyšlo jim, že krávy se magnetickým polem neřídí. Bohužel, dopustili se řady omylů, když třeba za pastvinu s kravami považovali pole s balíky slámy a ty magnetické pole skutečně nectily. Když pak magnetičtí rebelové v čele s Hynkem Burdou očistili sisyfácká data od podobných „faulů“, studie potvrdila tendenci skotu stát na pastvě severo-jižním směrem.

Vlastimil Hart, ČZU Praha

V roce 2014 dostal Vlastimil Hart cenu Ig Nobel za výzkum „magnetických psů“, kteří při močení a kálení upřednostňují natočení těla severo-jižním směrem. Tato cena se původně udělovala „za výzkum, který by neměl být nikdy opakován“. Vlastimil Hart ji ale získal v době, kdy ji dostávali vědci za výzkum, „který vás nejprve rozesměje, ale pak vás donutí k zamyšlení“. A to sedělo. Jen u nás se pořád mnozí smáli a zamýšlel se málokdo. Mimochodem, ve stejném roce si jel pro Ig Nobela i Jaroslav Flegr za objevy týkající se vlivu cizopasníka Toxoplasma gondii na lidské chování. Psali jsme o tom tehdy na Oslu (zde).

Domovská univerzita Vlastimila Harta nevěděla, jak se k udělení ceny postavit. Je to průšvih? Je to úspěch? Má jásat, má se smát, má plakat? A tak vedení školy poslalo mail Jardovi Petrovi, aby o tom něco napsal. Ten netušil, že jeho text vydá univerzita jako stanovisko – jeho osobní a nikoli univerzitní. Text běhal redakcemi a doputoval i do dnes již zaniklých Lidových novin. Tam ho otiskli s protikomentářem zhrzených Sisyfáků, kteří se i nadále zoufale drželi své „elektrikářské“ teorie ignorující existenci kryptochromů a popírali existenci kompasu živočichů učebnicovými poučkami o elektromagnetické indukci. Jejich text doprovodil redaktor Lidovek úvahou na téma, že Češi zastoupení v tomto případě Jardou Petrem jsou chudáci, kteří se i průšvih snaží prodat jako světový sukces.

„Holubi se orientují pomocí magnetických senzorů v játrech“.(Foto: Christian Ziegler / Max Planck Institute)

Jó, to byly časy! Jak krásně se na to vzpomíná. A tak když jsem v pátek ráno narazil v Science na studii o holubech s „železnými játry“, bylo jasné, o čem budu tenhle týden pro Osla psát (pokud mi to už nevyfoukl Mihulka). Určitě se najde dost skeptiků, kteří to budou považovat za nesmysl, autory prohlásí za nedouky a každého, kdo to propaguje, za mentálního retarda. Ale jakže to napsal Immanuel Kant? „Každý velký objev je nejprve zesměšňován, následně zuřivě popírán, aby byl nakonec přijat jako samozřejmost.“ Nemyslíte, že je načase, aby vnitřní kompas živočichů, navzdory všem kontroverzím, přešel do třetí Kantovy fáze?

Prohlášení o střetu zájmů: Autor tohoto článku otevřeně přiznává, že na přednášce o zvířecích smyslech (včetně magnetorecepce) konané v červnu 2025 v Šumperku dostal od maminky Vlastimila Harta pytlík třešní. Byly skvělé!

Video: Pigeons navigate using magnetic sensors in their livers

Prameny:

Adámková, J., et al. (2021). Turning preference in dogs: North attracts while south repels. Plos one, 16(1), e0245940.

Begall S., et al. (2008). Magnetic alignment in grazing and resting cattle and deer. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(36), 13451-13455.

Lindecke O. et al (2026) Disruptive effects of brief radiofrequency noise exposure on migratory bat navigation. Science 392(6801), 977-979.

Heřt J., et al. (2011). No alignment of cattle along geomagnetic field lines found. Journal of Comparative Physiology A, 197(6), 677-682.

Lisowski C. et al. (2026) Homing pigeon navigation relies on superparamagnetic macrophages under overcast conditions. Science 392(6801), 985-991.

Nordmann, G. C., et al. (2026). A global screen for magnetically induced neuronal activity in the pigeon brain. Science, 391(6790), 1155-1160.

Wiltschko, R., et al. (2021). The magnetic compass of birds: the role of cryptochrome. Frontiers in Physiology, 12, 667000.