چطور پرندگان راه خود را پیدا می‌کنند؟

حدود 50 گونه جانوری از پرندگان و پستانداران گرفته تا خزندگان و حشرات از میدان مغناطیسی کره زمین برای راهیابی استفاده می‌کنند. با این حال میدان مغناطیسی زمین بسیار ضعیف است. شدت این میدان از 30 تا 60 میلیونیوم تسلا متفاوت است. در مقام مقایسه در یک دستگاه MRI (تصویربرداری با تشدید مغناطیسی) از میدان‌های مغناطیسی با شدت 1.5 تا 3 تسلا استفاده می‌کند.
بنابراین دانشمندان مطمئن نیستند که پرندگان چگونه از این میدان استفاده می‌کنند.
پژوهش‌های جدید نشان می‌دهد که یک قطب‌نمای نوری- شیمیایی ممکن است چگونگی مهاجرت پرندگان با استفاده از میدان مغناطیسی به همراه نور را توضیح دهد.
یک نظریه در مورد چگونگی عمل این سازو کار این است که گیرنده‌های نوری در شبکیه چشم پرندگان نور را جذب می‌کند و واکنش شیمیایی که به دنبال این امر ایجاد می‌شود، به نوبه خود مولکول‌های فتوشیمیایی کوتاه‌عمری ایجاد می‌کند که به میزان و جهت میدان مغناطیسی ضعیف حساسند.
این نظریه با این حقیقت تطبیق دارد که گیرنده‌های نوری آبی در شبکیه پرندگان مهاجر هنگامی که جهت‌یابی مغناطیسی انجام می‌‌دهند، شناسایی شده‌اند. با این حال ثابت نشده اشت که میدان مغناطیسی ضعیفی مانند میدان مغناطیسی کره زمین بتواند تغییرات قابل‌مشاهده‌ای در یک مولکول فتوشیمیایی ایجاد کند، یا مولکول فتوشیمیایی وجود داشته باشد که به جهت چنین میدانی واکنش نشان دهد.

یک بررسی اخیر که با حمایت بنیاد ملی علوم آمریکا انجام شد و نتایج آن در نسخه آنلاین 30 آوریل 2008 نشریه Nature منتشر شده است، نشان می‌دهد که مدل فتوشیمیایی می‌تواند به میزان و جهت میدان‌های مغناطیسی ضعیفی مانند میدان مغناطیسی زمین، هنگامی که در معرض نور قرار گیرد، واکنش نشان دهد.
این پژوهشگران دریافتند که یک مولکول فتوشیمیایی مصنوعی متشکل از واحدهای کارتنوئید (C) ، پورفیرین (P) و فولرن (F) می‌تواند به صورت یک جهت‌یاب مغناظیسی عمل کند.
هنگامی که مولکول CPF با نور تحریک می‌شد، دچار یک حالت باردار جداشده کوتاه‌مدت می‌شد، به طوری که واحد فولرن توپ‌مانند آن بار منفی و واحد کارتنوئیدی میله‌مانند آن بار منفی پیدا می‌کرد.
این حالت جداشدن بارها تنها تا زمانی در این مولکول ادامه پیدا می‌کند که قدرت و جهت میدان مغناطیسی موثر بر آن ثابت بماند. اما چرا دانشمندان به چنین مسائل پیچیده‌ای اهمیت می‌دهند؟
خطوط برق و تجهیزات ارتباطی نیز میدان‌های مغناطیسی ضعیفی از خود تولید می کنند که ممکن است جهت‌یابی حیوانات را مختل کنند؛ بنابراین آنچنانگه دونس گاست، استاد شیمی و بیوشیمی در دانشگاه ایالتی آریزونا می‌گوید:‌"برای انسان‌ها ضروری است که بفهمند حیوانات چگونه در میدان مغناطیسی کره زمین جهت‌یابی می‌کنند و اثرات فعالیت‌های انسانی بر جهت‌یابی حیوانات چیست؟"
منبع: www.hamshahrionline.ir
/س