URL



وجود قطب نمای كوانتومی در چشم پرندگان مهاجر

وجود قطب نمای كوانتومی در چشم پرندگان مهاجر

پژوهشگران می گویند، یک قطب نمای کوانتومی کوچک در چشمان پرندگان وجود دارد که جهت ها را به آنها نشان میدهد.


به گزارش کوتاه کننده لینک به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، آیا تابحال فکر کرده اید که پرندگان چگونه در مهاجرت فصلی راه خودرا پیدا می کنند؟ آنها می توانند این کار را هر سال انجام دهند، چونکه توانایی تشخیص میدان مغناطیسی زمین را دارند.
حالا دانشمندان با یک مطالعه جدید یک قدم به شناسایی چگونگی دقیق انجام این کار توسط پرندگان نزدیک شده اند و باور نماییم یا نه، بنظر می رسد این کار به مکانیک کوانتومی مربوط می شود که جادوی خودرا درست در چشمان پرندگان انجام می دهد.
گروهی از دانشمندان درحال جمع آوری شواهدی بودند که نشان می داد حس مغناطیسی پرندگان مهاجر برمبنای "کریپتوکروم-۴"، یک پروتئین حساس به نور در چشم آنها است. این پروتئین مانند یک سنسور مغناطیسی عمل می کند و یک جهت خاص را با فرآیندهای شیمیایی که بسته به جهت میدان مغناطیسی زمین مقادیر متغیری از مولکول های جدید تولید می کند، به پرنده نشان میدهد. بعد از این واکنش ها، نورون های پرنده به این مولکول ها واکنش می دهند تا پرنده تغییر جهت دهد.
حالا همانطور که در مقاله انتشار یافته در مجله "نیچر"(Nature) توضیح داده شده است، دانشمندان توانستند با مشاهده چگونگی واکنش "کریپتوکروم-۴" به میدان های مغناطیسی در آزمایشگاه، گامی در جهت تأیید این نظریه بردارند.
از آنجائیکه مطالعه روی پرندگان واقعی هنوز از نظر فنی امکانپذیر نیست، دانشمندان بجای مطالعه پروتئین های گرفته شده از پرندگان واقعی، خودشان "کریپتوکروم-۴" را ایجاد کردند و واکنش های شیمیایی این پروتئین را در یک لوله آزمایش و در معرض یک میدان مغناطیسی ۱۰۰ برابر قویتر از میدان مغناطیسی زمین، بررسی کردند.
هنگامی که آنها این پروتئین در گونه های مختلف پرندگان را مقایسه کردند، دریافتند که "کریپتوکروم-۴" در پرنده سینه سرخ مهاجر اروپایی نسبت به "کریپتوکروم-۴" موجود در بدن پرندگان غیرمهاجر به میدان های مغناطیسی حساس تر است.
علاوه بر این، یافته های آنها نشان داد که "کریپتوکروم-۴" ممکنست فعالیت نورون را بوسیله واکنش های شیمیایی تحریک کند، بدین سبب پژوهشگران برای درک بهتر این فرایند، واکنش های شیمیایی "کریپتوکروم-۴" را بر روی کامپیوتر شبیه سازی کردند. با این واکنش ها که ساختار و محتوای پروتئین را تغییر می دهند و شامل حرکت الکترون های منفرد است، مکانیک کوانتومی وارد بازی می شود.
نور در این واکنش ها به این پروتئین که از زنجیره ای از مولکول های تاخورده در خود تشکیل شده است، برخورد کرده و تغییر شکل می دهد. این تغییر شکل موجب پرش الکترون در برخی از قسمت های زنجیره از یک پیوند به پیوند دیگر می شود و در نتیجه یک جفت مولکول ایجاد می شود. هر دوی این ترکیبات حاوی تعداد غیرعادی از الکترون هایی هستند که باهم جفت می شوند و دو الکترون را جفت نشده باقی می گذارند. سپس دو الکترون جفت نشده در هر مولکول خودشان یک دوتایی و جفت می سازند و چرخش های کوانتومی آنها جهات مختلف را نشان میدهد.
سپس چرخش های دو الکترون در حدود یک میلیون بار در ثانیه آغاز به نوسان می کند و مدت زمانی که الکترون ها بصورت همسو یا غیر همسو می گذرانند به جهت میدان مغناطیسی بستگی دارد. بدین سبب واکنش عصبی پرنده به جهت میدان مغناطیسی بستگی دارد و این امکان وجود دارد که این مکانیسم به پرندگان اجازه دهد میدان های مغناطیسی را درک کرده و طبق آنها حرکت کنند.
پروفسور "هنریک موریتسن" از دانشگاه "اولدنبرگ" آلمان اظهار داشت: ما فکر می نماییم این نتایج بسیار مهم هستند، برای اینکه برای نخستین بار نشان می دهند که یک مولکول در دستگاه بینایی یک پرنده مهاجر نسبت به میدان های مغناطیسی حساس است.
تیم تحقیقاتی وی قسمتی از این مطالعه را انجام داده است. با این وجود اثبات قطعی نحوه جهت یابی پرندگان با بهره گیری از "کریپتوکروم-۴" و احساس میدان های مغناطیسی قابل انجام نیست، برای اینکه پژوهشگران پروتئین موجود در یک پرنده زنده را مطالعه نکرده اند.
"موریتسن" اضافه کرد: بدین سبب هنوز باید ثابت شود که این اتفاق واقعا در چشمان پرندگان رخ می دهد یا نه.



1400/04/06
23:41:14
5.0 / 5
478
تگهای خبر: آزمایش , تولید , كامپیوتر
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۸ بعلاوه ۱
کوتاه کننده لینک

کوتاه کننده لینک