مسیریابی پرندگان مهاجر با کمک قطب نمای کوانتومی چشم آنها انجام می شود

پرندگان مهاجر برای یافتن مسیر خود در زمان سفر از نوعی قطب نمای کوانتومی که در چشم آنها وجود دارد استفاده می کنند.

به گزارش سرویس اخبار فناوری و تکنولوژی تکنا، محققان پس از بررسی نحوه سفر پرندگان مهاجر متوجه شدند در چشم‌های پرندگان نوعی قطب‌نمای کوانتومی کوچک وجود دارد که می‌تواند به آنها در جهت یابی کمک کند. پیش از این نحوه یافتن مسیر توسط پرندگان مهاجر فصلی مورد توجه بسیاری از دانشمندان بوده است و اینکه چطور آنها می‌توانند هر ساله مسیر خود را پیدا کنند و چطور قادر به تشخیص میدان مغناطیسی زمین هستند.

اکنون دانشمندان با استفاده از بررسی‌های دقیق خود متوجه شدند که چشمان پرندگان می تواند با استفاده از مکانیک کوانتومی به طور دقیق مسیر را تشخیص دهد.

پیش از این نیز شواهدی مبنی بر وجود حس مغناطیسی بر اساس کریپتوکروم ۴ (پروتئین حساس به نور) در چشم پرندگان وجود داشته است. پروتئین مورد نظر در واقع عملکردی شبیه به یک حسگر مغناطیسی داشته و می‌تواند با استفاده از جهت میدان مغناطیسی و با کمک نوعی فرآیندهای شیمیایی مولکول های جدیدی را در مقادیر مختلف تولید کند تا از آن طریق جهت مورد نظر به پرنده نشان داده شود.

 در واقع پس از واکنش ها و تولید مولکول های جدید نورون های مغز پرنده واکنش داده و تغییر جهت انجام می گیرد. در این تحقیق به جای استفاده از پرندگان واقعی از پروتئین‌های کریپتوکروم ۴ ساخته شده در آزمایشگاه استفاده شد. همچنین واکنش های شیمیایی انجام شده با این پروتئین در محیط آزمایشگاه و با کمک یک میدان مغناطیسی قوی تر از زمین انجام گرفت. کریپتوکروم ۴ در پرنده های مهاجر مانند سینه‌سرخ نسبت به پرندگان غیر مهاجر حساسیت بیشتری به میدان های مغناطیسی دارد.

فعالیت های نورون مغزی در این پرندگان از طریق واکنش های شیمیایی کریپتوکروم ۴ تحریک شده و عملکرد آن بر روی رایانه ها شبیه سازی شد. در این مرحله است که تغییرات انجام شده باعث حرکت الکترون های منفرد شده و مکانیک کوانتومی مورد استفاده قرار می گیرد. نور پس از برخورد به پروتئین ها تغییر شکل داده و باعث پرش الکترون از برخی قسمت‌های زنجیره از یک پیوند به پیوند دیگر می‌شود. مولکول ایجاد شده از طریق این واکنش باعث ایجاد دو الکترون جفت نشده نهایی می‌شود. این چرخه های کوانتومی نیز در نهایت مسیر مختلف را به پرنده نشان خواهد داد.