W świetle prowadzonych na przestrzeni lat badań ich autorzy doszli do wniosku, że zwierzęta mogą posiadać dwa rodzaje czujników pozwalającym im na wykrywanie pól magnetycznych. Oba są bliskie granic kwantowych, dlatego ustalenia na ten temat nie tylko odnoszą się do świata biologii, ale powinny również pozwolić na projektowanie urządzeń magnetometrycznych o wyższej od dotychczasowej skuteczności.
Czytaj też: 500 milionów lat ewolucji w ułamku sekundy. Sztuczna inteligencja zaprojektowała nowe białko
Ostatnie postępy są dziełem przedstawicieli Uniwersytetu Kreteńskiego. Iannis Kominis i Efthimis Gkoudinakis piszą o swoich ustaleniach na łamach PRX Life 3. Jak wyjaśniają, wyznaczyli granicę rozdzielczości energetycznej trzech adaptacji do nawigowania w oparciu o magnetyzm. W toku szczegółowych analiz doszli do wniosku, jakoby co najmniej dwie z nich mieściły się w granicach kwantowych wykrywania pola magnetycznego.
Aby prowadzić obliczenia dotyczące odpychania i przyciągania pola magnetycznego musimy być w stanie oszacować zawartą w nim energię. Im szersze możliwości z zakresu pomiaru magnetyzmu, tym ważniejszą rolę zaczyna odgrywać niepewność kwantowa. Co więcej, występuje tendencja układów kwantowych do splątywania się ze swoim otoczeniem. W konsekwencji granice energii łagodzonej przez pole magnetyczne stają się jeszcze mniej wyraźne.
Zmysł magnetyczny zwierząt pozwala im na nawigowanie w oparciu o pole magnetyczne naszej planety. Greccy naukowcy postanowili zbadać podstawy tego fenomenu
Istotną rolę w nowych badaniach odegrała tzw. granica rozdzielczości energetycznej. Duet naukowców z Grecji postanowił wykorzystać tę kwestię do dostosowania biologicznej magnetorecepcji do standardów kwantowych. Następnie badacze porównali uzyskane rezultaty.
Jednym z mechanizmów, które prawdopodobnie zapewniają zwierzętom możliwość nawigowania z wykorzystaniem magnetyzmu jest indukcja, za sprawą której energia w polu magnetycznym jest zamieniana na energię elektryczną w układzie biologicznym. Sześć lat temu eksperymenty zasugerowały, iż pole magnetyczne naszej planety stwarzać różnicę w napięciu wykrywalną przez komórki włoskowate w przewodach słuchowych gołębia. Taki niuans mógłby więc mieć przełożenie na jego przemieszczanie.
Czytaj też: Gigantyczne jezioro termalne ukrywało się głęboko pod ziemią. Jest największe na świecie i leży w Europie
Inny mechanizm obejmuje natomiast korelacje między niesparowanymi elektronami przyłączonymi do różnych cząsteczek. W polu magnetycznym równowaga w tym parowaniu będzie miała przełożenie na charakter reakcji chemicznych. W konsekwencji pojawią się różnice biologiczne będące następstwem różnych warunków magnetycznych.
Poza tym eksperci biorą pod uwagę koncepcję znaną jako magnetorecepcja. W jej ramach związki na bazie żelaza znajdujące się w komórkach organizmu miałyby reagować na pola magnetyczne z na tyle dużą siłą, aby dało się je wykrywać. Dzięki temu zwierzęta wyposażone w takie rozwiązanie byłyby w stanie odróżniać północ od południa i wschód od zachodu. Jako że dwa z przytoczonych mechanizmów wydają się zahaczać o granice wykrywania kwantowego, to dalsze badania na ten temat będą wyjątkowo istotne.
