ოდესმე გიფიქრიათ, როგორ პოულობენ ფრინველები გზას სეზონური მიგრაციის დროს?

მათ ეს შეუძლიათ, რადგან აქვთ შესაძლებლობა დააფიქსირონ დედამიწის მაგნიტური ველი. ახალი კვლევით, მეცნიერები ერთი ნაბიჯით კიდევ უფრო მიუახლოვდნენ ამ მოვლენის ზუსტ ახსნას. და დაიჯერებთ თუ არა, ეს პირდაპირ კავშირშია მათ თვალებთან და კვანტურ მექანიკასთან, აღნიშნულია კვლევაში.

მეცნიერთა გუნდი აგროვებდა მტკიცებულებებს, რომ მიგრირებადი ფრინველების მაგნიტური გრძნობა დაფუძნებულია კრიპტოქრომ-4-ზე, მსუბუქად მგრძნობიარე ცილაზე, რომელიც მათ თვალებში გვხვდება. მეცნიერებს მიაჩნდათ, რომ ეს ცილა მაგნიტური სენსორის მსგავსად მუშაობდა და ფრინველს გარკვეული მიმართულებით მიმართავდა. ეს ქიმიური პროცესები კი, ქმნიდნენ ცვლადი რაოდენობით ახალ მოლეკულებს.

ახლა მეცნიერებმა შეძლეს ნაბიჯის წინ გადადგმა და დააკვირდნენ როგორ რეაგირებს კრიპტოქრომ-4 მაგნიტურ ველებზე. მათ ამისთვის მისი სინჯარაში იზოლირება მოახდინეს.

მკვლევრებმა ნამდვილი ფრინველებიდან მიღებული ცილების ნაცვლად ხელოვნურად შექმნილი კრიპტოქრომ-4 შეისწავლეს. ამისთვის ის სინჯარაში მოათავსეს, სადაც დედამიწის მაგნიტურ ველზე ასჯერ უფრო ძლიერი მაგნიტური ველი იყო.

როდესაც მათ შეადარეს ფრინველის სხვადასხვა სახეობებში ნაპოვნი ცილის ვარიაციები, აღმოაჩინეს, რომ მიგრირებად ევროპულ ფრინვლებში კრიპტოქრომ-4 უფრო მგრძნობიარეა მაგნიტური ველების მიმართ, ვიდრე კრიპტოქრომ-4 არამიგრირებად ქათმებსა და მტრედებში.

ჩიტები, ნეირონები და კვანტური მექანიკა

მათი დასკვნების თანახმად, კრიპტოქრომ-4 შეიძლება ასტიმულირებდეს ნეირონის აქტივობას ქიმიური რეაქციების შედეგად, ამიტომ გუნდმა მოახდინა კრიპტოქრომ-4-ის ქიმიური რეაქციების კომპიუტერული სიმულირება.

ამ რეაქციებით, რომლებიც ცვლის ცილის სტრუქტურასა თუ შინაარსს და მოიცავს ცალკეულ ელექტრონთა მოძრაობას, კვანტური მექანიკა ერთვება საქმეში. სინათლე ამ რეაქციების დროს ხვდება და ახდენს ცილის დეფორმაციას, რომელიც შედგება მოლეკულების ჯაჭვისგან. ეს დეფორმაცია იწვევს ჯაჭვის ზოგიერთ ნაწილში ელექტრონების ერთი ბმულიდან მეორეზე გადასვლას, რის შედეგადაც იქმნება წყვილი მოლეკულა. ორივე ეს ნაერთი შეიცავს ელექტრონების უცნაურ რაოდენობას, რომლებიც ერთმანეთთან დაწყვილებულია, თუმცა ერთი მაინც დაწყვილების გარეშე რჩება. თითოეულ მოლეკულაში ორი შეუწყვილებელი ელექტრონი კი უკვე თავად ქმნის დუეტს. მათი კვანტური სპინი კი სხვადასხვა მიმართულებით ხდება.

ამის შემდეგ, ორი ელექტრონის ტრიალი წამში დაახლოებით მილიონჯერ იწყებს ცვალებადობას, ეს პროცესები კი დამოკიდებულია მაგნიტური ველის მიმართულებაზე. ამიტომ ფრინველის ნეირონული რეაქცია დამოკიდებულია მაგნიტური ველის მიმართულებაზე და შესაძლებელია, რომ ეს მექანიზმი ფრინველებს საშუალებას აძლევს აღიქვან მაგნიტური ველები და ამით ნავიგაციას ახდენენ.

„ვფიქრობთ, ეს შედეგები ძალიან მნიშვნელოვანია, რადგან ამით პირველად დასტურდება, რომ გადამფრენი ფრინველის ვიზუალური აპარატიდან მოლეკულა მგრძნობიარეა მაგნიტური ველების მიმართ“, — თქვა პროფესორმა ჰენრიკ მოურიცენმა ოლდენბურგის უნივერსიტეტიდან, რომელმაც ჩიტების ამ ქმედებას "კვანტური კომპასის" გამოყენება უწოდა.

თუ სტატიაში განხილული თემა და მეცნიერების სფერო შენთვის საინტერესოა, შემოგვიერთდი ჯგუფში, სადაც ვლაპარაკობთ მეცნიერებასა და ტექნოლოგიებზე.