August 5, 2021

Квантовый компас в глазах малиновки?

LУровень пернатых повышается. После черных ворон с врожденным чувством чисел, попугаев кеа, знатоков статистических рассуждений, или дубовых соек, бесстрастных перед уловками фокусников, идут знакомые малиновки (Erithacus rubecula), осваивая квантовую механику. «Никто не разбирается в квантовой механике», сказал лауреат Нобелевской премии по физике Ричард Фейнман об этой теории, которая описывает материю и ее взаимодействие со светом. Так сказать гений воробья.

Для него это искусство жизненно необходимо. Это позволяет ему не терять север во время ежегодных ночных миграций между Северной Европой и Африкой осенью-зимой. На протяжении веков исследователи ломали голову над этим вопросом. Некоторые упоминали о наличии магнитных кристаллов в мундштуках, но не находили их. Другие думают о визуальных сигналах (Солнце, звезды), но даже слепые птицы не теряются.

Статья зарезервирована для наших подписчиков Читайте также Сойка дубов бесстрастна перед ловкостью фокусников

С 1978 года возникла идея о том, что квантовые эффекты будут действовать, делая эту птицу чувствительной к магнитному полю Земли, но, возможно, также голубей и других испуганных руссеролов. Постепенно петля затянулась на семействе криптохромов, молекул, присутствующих в задней части глаз, некоторые из которых, как известно, отмечают ритм дня.

Оставалось подтвердить, что это правильный компас. В обзоре Природа 24 июня многопрофильная команда, в которую вошли орнитологи, химики, физики и биологи, считает, что им это удалось. Один из криптохромов, изолированных от малиновок, при наличии света реагирует на магнитное поле. Но не домашней курицы, не умеющей ориентироваться на земном поле. Вот как. Подожди.

Сложный механизм

Криптохром получает вспышку синего света, которая возбуждает одну часть молекулы, которая становится способной получать электрон от другой части белка. Уход этого электрона создает вакуум, который немедленно заполняется другим электроном, который сам оставляет вакуум, и т. Д. Происходят четыре скачка, которые создают два новых криптохрома с немного разными энергиями.

Когда все снова становится спокойным, одна из этих молекул возвращает нормальный криптохром, в то время как другая превращается в новую молекулу, которая затем запускает химический каскад, который заканчивается, мы еще не знаем, как, пробуждая нейроны, которые направляют птица. И именно внешнее магнитное поле, как и поле Земли, изменяет баланс между двумя формами криптохрома, позволяя корректировать ориентацию полета. Фух, вот и мы …

У вас есть 24,24% этой статьи для чтения. Остальное только для подписчиков.