Ученые рассказали, как перелетные птицы используют квантовую физику
Ученые объяснили, как перелетные птицы воспринимают магнитное поле Земли.
Исследование опубликовано в журнале Nature, коротко о нем рассказывает Science Alert.
Известно, что перелетные птицы пользуются «встроенным GPS», дающим им возможность ориентироваться по магнитному полю Земли. Такой же способностью обладают и акулы.
Однако было неясно, какие именно органы чувств отвечают за восприятие магнитного поля.
В этом году группа исследователей из Токийского университета обнаружила, что светочувствительный белок криптохром у людей способен по-разному реагировать на синий свет в зависимости от силы близлежащего магнитного поля.
Причина заключается в том, что одиночный электрон на внешней оболочке атома в белке может быть партнером другого одиночного электрона в так называемой радикальной паре, подвергаясь эффекту квантовой запутанности.
На характер этого партнерства может влиять магнитное поле. Под воздействием определенной дозы энергии в виде синего света пара радикалов будет флуоресцировать по-разному в зависимости от того, как они запутаны.
Другими словами, квантовая природа отношений между двумя электронами в структуре белка позволяет использовать свет для передачи сигналов различной силы магнитного поля, даже такого слабого, как земное.
Однако этот криптохром был человеческим, и возможность влияния криптохрома на других животных оставалась спорной.
В новом исследовании ученые сравнили криптохром зарянки (Erithacus rubecula) — перелетной птички, которая мигрирует из холодных регионов России в более теплые места обитания на западе и юге Европы — с криптохромами кур и голубей. Хотя голуби известны тем, что находят дорогу домой на больших расстояниях, технически они не мигрируют, что позволило предположить, что их собственный криптохром, возможно, не эволюционировал так же, как у зарянки. Что же касается куриц, эта птица, как известно, не совершает путешествий более сложных, чем переход улицы.
Оказалось, что все криптохромы птиц имеют такое же магнитно-индуцированное квантовое поведение, как и человеческий. Однако криптохром у зарянок оказался способен ощущать тонкое влияние магнитного поля Земли в большей степени, чем у кур и голубей.
Таким образом, перелетные птицы, вероятно, могут просто «видеть» линии магнитного поля планеты, когда осуществляют навигацию.
Фото: Shutterstock
Видео: фокусник пытается обмануть сойку, но та не поддается
Названа самая «инстаграмная» птица на планете
