Tikėtina, jog migruojantiems paukščiams orientuotis padeda kvantinės mechanikos principai  (4)

Mokslininkai jau kurį laiką spekuliavo, jog paukščiai po visą Žemės rutulį naviguoti gali jausdami planetos magnetinį lauką. Tačiau naujo tyrimo rezultatai rodo, kad principas gali būti netgi sudėtingesnis. Tyrinėtojai teigia, kad Žemės magnetinį lauką "matyti" paukščiams padeda kvantinio susiejimo efektas.

Terminas 'kvantinis susiejimas' apibūdina reiškinį, kai tarpusavyje susiejami, pavyzdžiui, du elektronai (galima susieti ir fotonus arba kitokias vadinamąsias 'kvantines sistemas'), o šio susiejimo pobūdis toks, kad kiekviena iš šių dalelių "žino", ką veikia kita, t.y. kokia yra jos būsena, nepriklausomai nuo jas skiriančio atstumo. Remiantis naujausiame žurnalo Physical Review Letters numeryje publikuotame straipsnyje pateikiama informacija, Austrijos Insbruko universiteto mokslininkai atliko eksperimentinį patikrinimą. Jo metu buvo tirta, kokią įtaką paukščių gebėjimui jausti magnetinį lauką daro jų akyse esančios kriptochromo (angl. cryptochrome) molekulės.

Dar prieš šį eksperimentą Kalifornijos Irvine universiteto mokslininkai sugebėjo nustatyti, kad minėtosios molekulės yra vienas iš tikėtinų veiksnių, lemiančių, kokiu principu paukščiai jaučia magnetinį lauką. Tyrinėtojams jau buvo žinoma, kad kriptochromo molekulės elektronai paprastai sudaro kvantiškai susietas poras. Judėjimas poros viduje vyksta tada, kai elektronus virpėti priverčia magnetinis laukas arba kai Saulės šviesa kurį nors iš elektronų pastumia į šoną. Teorija teigia, kad pakitęs sujudinto elektrono sukinys inicijuoja cheminę reakciją, kurios dėka paukšiai magnetinį lauką gali matyti spalvomis.

Fizikas Hansas Briegelis kartu su kolegomis pasinaudojo kriptochromo funkcijos idėja atlikdami savo tyrimus. Jie patikrino, kaip stipriai kvantiškai susieti elektronai reaguoja į magnetinius laukus palyginti su tuo, kaip į tokius pačius laukus reaguoja kvantiškai nesusieti elektronai. Tyrimų metų molekulės buvo spinduliuojamos mikrobangomis. Nors pradinių bandymų metu atrodė, kad susiejimas pačiam kriptochromui nedaro jokio poveikio, komandai vis gi pavyko nustatyti matematinius principus, kuriais remiantis galima apskaičiuoti susietumo poveikį realiose molekulėse. Be to, jie daro prielaidą, jog lygiai toks pats eksperimentas gali būti atliekamas tikrinant kvantinio susietumo poveikį daugelyje molekulių tipų. Jei pavyktų įrodyti, kad jautrumas magnetiniams laukams atsiranda molekuliniame lygmenyje, tai būtų didžiulis proveržis siekiant suprasti kvantinės mechanikos poveikį biologijai.

Šiuo metu Briegelis toliau tęsia eksperimentus, kurių metu tikrina įvairių kitų molekulių jautrumą kvantiniam susietumui. Kriptochromo molekulę identifikavęs fizikas Thorstenas Ritzas šiuo metu planuoja atlikti eksperimentą, kurio metu kvantinio susietumo įtaka būtų tikrinama su gyvais paukščiais.

Aut. teisės: www.technologijos.lt

(0)
(0)
(0)

Komentarai (4)