Kuşlar dünyanın manyetik alanını kullanarak yönlerini nasıl buluyor?

Her yıl Arktik Deniz Kırlangıçları 64,000 kilometrenin üzerinde yol kat ediyor ve neredeyse kutuptan kutuba göç ederek geri dönüyor. Diğer kuşlar da daha sıcak iklimler bulmak için benzer yolculukları (daha kısa) yaparlar. Bizler, komşu şehre gitmek için bile haritaya ihtiyaç duyarken, kuşlar bu kadar uzun mesafelerde seyahat etmeyi nasıl başarıyor?

Araştırmacılar kuşların kendilerini yönlendirmek için dünyanın manyetik alanını hissettiklerini ve kullandıklarını kanıtlamıştı. Fakat bu iç pusulanın tam olarak nasıl çalıştığı hakkında çok az şey biliniyordu.

Oxford Üniversitesinden fizikçiler olası bir açıklama üzerinde çalışıyorlar: manyetik olarak duyarlı cryptochrome ismi verilen proteinler, bitkilerde ve hayvanlarda yirmi dört saatlik ritmi yakalamayı sağlar. Mavi ve yeşil ışık proteinlerde bulunan elektronları tetikler ve manyetik alanlara tepki veren aşırı şekilde dönen elektron çiftleri üretir. Araştırmacı Peter Hore, "Manyetik alanın gücünü değiştirdiğimizde proteinlerin içindeki fotokimyasal reaksiyonla oynayabiliyoruz." diyor. Peter Hore, araştırma bulgularını ve çalışmasını 4 Mart'da San Antonio, Texas'da yapılacak olan American Physical Society toplantısında sunacak.

Davranışsal deneylerden elde edilen bilgilere göre manyetik alandaki çok küçük değişiklikler bile kuşların yön bulma kabiliyetlerini etkileyebiliyor. Henrik Mouritsen'nin yönettiği ve Peter Hore'un ortaklığıyla yürütülen bir araştırmada Almanya Oldenburg Üniversitesi kampüsüne ağaçtan kulübeler yerleştirdi. Gökyüzünde güneşin varlığı gibi görsel işaretler olmadan kuşların yön bulmada zorlandığını fark ettiler. Kuşlar yön bulma kabiliyetlerini ancak kulübeleri , dış titreşimleri engelleyen ama dünyanın manyetik alanını engellemeyen alüminyumla kaplanıp, elektriksel topraklama yapıldıktan sonra tekrar kazanabildiğini gördüler.

Araştırmacıların vardığı sonuca göre, muhtemelen AM radyo sinyalleri ve binaların elektronik ekipmanlarından gelen düşük seviye elektromanyetik parazitler bir şekilde ardıç kuşlarının yön kabiliyetlerini bozuyor. Araştırmacılar, sahadaki davranışsal bulguların laboratuvarda yapılacak moleküler seviyedeki çalışmalara ışık tutacağını düşünüyor.

Peter Hore, "Bu olağanüstü zayıf radyo frekanslarının, yükseklerde yaşayan omurgalıların tüm duyu sisteminin işlevini nasıl etkilediğini bilmek istiyoruz. Tahminlerimize göre bulgular, kuşların manyetik pusula duyusu yada kuşların yön kabiliyetini etkileyen önemli bir süreç hakkında önemli bilgiler sunacak." dedi.

Diğer bir açıklamaya göre elektromanyetik parazitler cryptochrome proteinlerin performansına kuantum seviyede etki ediyor. Bu da cryptochrome içindeki radikal çiftlerin kuantum eş fazlılığı önceki tahminlerden çok daha uzun süre koruduğuna işaret ediyor olabilir. Bu tür bulguların çok geniş uygulama alanları olabilir, bunlardan birisi de fizikçilerin kuantum bilgisayarlar için eş fazlılığı daha uzun sürelere çıkarma çalışmaları örnek gösterilebilir.

Peter Hore, "Fizikçiler kuantum çift fazlılığın sadece yaşayan hücrelerde değil aynı zamanda evrim tarafından düzenlendiği fikri karşısında heyecanlanıyorlar. Çift fazlılığı daha uzun süre korumanın yolları hakkında doğadan dersler alınabilir." dedi.