30.10.2026. 10:53
Japanski znanstvenici otkrili mogući kvantni mehanizam prirodnog magnetskog kompasa
advance.hr · Perpetuum
Znanstvenici Sveučilišta Kobe i partnerskih ustanova identificirali su mogući molekularni mehanizam koji bi mogao objasniti kako pojedine životinje prepoznaju smjer Zemljina magnetskog polja. Istraživali su kriptokrom, protein osjetljiv na plavo svjetlo, te otkrili da promjene njegove molekularne strukture mogu utjecati na polarizaciju elektronskih spinova . Njihov kvantnomehanički model predviđa da bi taj učinak mogao znatno povećati osjetljivost povezanih kemijskih reakcija na smjer magnetskog polja. Rezultati su zasad potvrđeni spektroskopskim mjerenjima i modeliranjem, dok izravni dokaz da životinje koriste upravo taj mehanizam za navigaciju još ne postoji .
Jedan od najzanimljivijih detalja japanskog istraživanja jest da znanstvenici svoj mogući ključ za razumijevanje navigacije ptica nisu najprije tražili u pticama. U laboratoriju su koristili kriptokrom afričke kandžaste žabe, vrste Xenopus laevis. Pročišćeni protein izlagali su kratkim laserskim impulsima plave svjetlosti i promatrali što se događa s elektronima tijekom kemijske reakcije. Mjerenja su provodili i na temperaturama od minus 153 stupnja Celzija, a promjene su pratili s vremenskom razlučivošću od desetmilijuntog dijela sekunde.
Posebno ih je zainteresirao sitan zaokret jednog aminokiselinskog ostatka. Molekule mogu imati svojstvo koje se naziva kiralnost, svojevrsnu lijevu ili desnu prostornu orijentaciju, poput naših šaka. Takva asimetrija može utjecati na to koji elektroni lakše prolaze određenim molekularnim putem, ovisno o njihovu spinu, kvantnom svojstvu povezanom s magnetizmom. Istraživači su zatim u računalnom modelu koristili i poznatu strukturu golubljeg kriptokroma kako bi izračunali koliko bi ta pojava mogla pojačati osjetljivost kemijske reakcije na smjer magnetskog polja.
Rezultat je zanimljiv upravo zbog malih brojeva. Uz pretpostavljeni učinak od svega šest posto pri odabiru elektronskih spinova, modelom predviđena razlika u kemijskom odgovoru na različite smjerove magnetskog polja porasla je s približno 0,3 na 1,6 posto . Riječ je o računalnom predviđanju u zadanim laboratorijskim uvjetima, a ne izmjerenoj sposobnosti životinje da pronađe put . Ipak, pokazuje kako bi gotovo neprimjetno zakretanje dijela molekule moglo znatno pojačati fizički signal. Ptice pritom nisu ni morale sudjelovati u pokusu koji pokušava objasniti njihov kompas.
Izvor priloga
Pogledaj sve iz kanala — Tehnologija i znanost
O sustavu advance Perpetuum. Perpetuum kontinuirano pretražuje izvore, RSS kanale i druga mjesta objave informacija kako bi vam što brže donio važne vijesti. Uz sadržaj navodimo izvor ili referencu te ga nastojimo filtrirati i razvrstati prema procijenjenim perspektivama. Riječ je prvenstveno o prijenosu i sažimanju tuđih objava: navedene tvrdnje nisu uvijek neovisno potvrđene, pa njihovu točnost treba uzeti s određenom rezervom.
Rasprava