وجود قطب نمای كوانتومی در چشم پرندگان مهاجر

وجود قطب نمای كوانتومی در چشم پرندگان مهاجر

به گزارش گروه هوش مصنوعی محققان می گویند، یک قطب نمای کوانتومی کوچک در چشمان پرندگان وجود دارد که جهت ها را به آنها نشان داده است.


به گزارش گروه هوش مصنوعی به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، آیا تاکنون فکر کرده اید که پرندگان چگونه در مهاجرت فصلی راه خویش را پیدا می کنند؟ آنها می توانند این کار را هر سال انجام دهند، چون که 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، به نظر می آید این کار به مکانیک کوانتومی مربوط می شود که جادوی خویش را درست در چشمان پرندگان انجام می دهد.
گروهی از دانشمندان درحال جمع آوری شواهدی بودند که نشان می داد حس مغناطیسی پرندگان مهاجر بر مبنای "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 سبب میدان مغناطیسی زمین مقادیر متغیری از مولکول های جدید تولید می کند، به پرنده نشان داده است. 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 به جای 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" امکان دارد فعالیت نورون را از راه واکنش های شیمیایی تحریک کند، ازاین رو محققان 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 سبب 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 داده است.
سپس چرخش های دو الکترون در حدود یک میلیون بار در ثانیه آغاز به نوسان می کند و مدت زمانی که الکترون ها به صورت همسو یا غیر همسو می گذرانند به سبب میدان مغناطیسی بستگی دارد. ازاین رو واکنش عصبی پرنده به سبب 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، چونکه 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 بخشی از این مطالعه را انجام داده است. با این وجود اثبات قطعی نحوه جهت یابی پرندگان با استفاده از "کریپتوکروم-۴" و احساس میدان های مغناطیسی قابل انجام نیست، چونکه محققان پروتئین موجود در یک پرنده زنده را مطالعه نکرده اند.
"موریتسن" اضافه کرد: ازاین رو هنوز باید ثابت شود که این اتفاق واقعا در چشمان پرندگان رخ می دهد یا نه.




منبع:

1400/04/06
20:06:28
5.0 / 5
208
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۱ بعلاوه ۳
گروه هوش مصنوعی
iagrp.ir - مالکیت معنوی سایت گروه هوش مصنوعی متعلق به مالکین آن می باشد