KIKAPCS

Téli madárvonulás kvantumbiológiája

Kiemelt kép: Ágoston Dóra

„A csapat felrebbent, s a három kis csókával együtt nekirepültek a ragyogó térnek, a télnek és a tavasznak, az időnek, amiről senki sem tudja, hogy tulajdonképpen micsoda.” – Fekete István

Ahogy a tél vége felé közeledünk, egyre több madár kezd el mozgolódni az égen. A madárvonulás nem csupán egy őszi-tavaszi jelenség, hanem egy sokkal összetettebb folyamat, amelynek része a tél végi vonulás is. Egyes madarak ekkor kezdenek visszatérni telelőhelyeikről, míg mások tovább vándorolnak a megfelelő táplálékforrások és fészkelőhelyek reményében.

Néhány jellemző madárfaj, amely ilyenkor vonulni kezd:

Vadlibák (pl. nagy lilik, nyári lúd) – Ezek a madarak általában Közép- és Dél-Európában telelnek, de február végén már megindulhatnak észak felé, a költőhelyeik felé.

Énekesmadarak (pl. barátposzáta, seregély, füzikefélék) – Néhány kisebb madárfaj, amely délebbre vonult, fokozatosan visszatér északra, mivel a hőmérséklet emelkedésével egyre több rovar és növényi táplálék válik elérhetővé.

Gólyák – Bár a legtöbb fehér gólya március környékén érkezik meg, az enyhébb teleken egyes egyedek korábban indulhatnak vissza Afrikából.

Ragadozómadarak (pl. egerészölyv, kékes rétihéja) – Egyes ragadozók, amelyek télen délebbre húzódtak, február végétől kezdve visszatérnek az északi vadászterületeikre.

Érdekes megfigyelni ezen madarak útra kelését, egy újabb kaland felé. De vajon tudod-e, hogy a vonulásnak ma már számos kutatás szerint köze van a kvantumbiológiához? A kvantumbiológia egy hagyományos új tudományterület, amely az élő szervezetekben zajló biológiai folyamatokat kvantummechanikai jelenségek segítségével próbálja megmagyarázni. Ez az érzékelés azonban nem egy hagyományos receptoron vagy vasalapú mágneses szenzoron alapul, hanem egy sokkal különlegesebb jelenségen: a kriptofokusz fehérjéken megvalósuló kvantumkoherencián.

A kriptokrómok olyan fényérzékeny fehérjék, amelyek a madarak retinájában találhatók, és fontos szerepet játszanak a cirkadián ritmus szabályozásában is. Azonban az utóbbi időben kiderült, hogy ezek a fehérjék a mágneses tér érzékelésében is alapvetőek lehetnek.

A jelenlegi elmélet szerint a következő történik:

Fényindukált kémiai reakció – A kék fény folyamat hatására a kriptokrómokban egy elektronátadás indul el, eredmény egy radikálpár (egyik fehérjéről egy elektron átkerül egy másikra) jön létre.

Kvantum-szuperpozíció – A radikálpár elektronjai kvantummechanikai szuperpozícióban léteznek, vagyis egyszerre több állapotban is.

Mágneses tér hatása – A Föld mágneses tere befolyásolja a radikálpár állapotát, amely így megváltoztatja a fehérjék kémiai reakcióit.

Érzékelési mechanizmus – A változásokat a madár agya érzékeli, és egy vizuális térképként jeleníti meg számára a mágneses tér irányát.

A madarak ezen érzékelési képessége különösen érdekes, mert a kvantummechanika egyik alapelve, a szuperpozíció kulcsszerepet játszik benne. Az elektronok kvantumállapota a mágneses tér függvényében változik, és ezt a madarak „látni” tudják. Egyes elméletek szerint a madarak szó szerint egy halvány „mágneses térképet” látnak a látómezőjükben, amely segíti őket a navigációban. A vörösbegy az egyik legismertebb madár, amely a radikálpár mechanizmust alkalmazza a vándorlás során. Kísérletek kimutatták, hogy ha egy speciális frekvenciájú rádióhullámmal bombázzák őket, akkor elvesztik a mágneses tájékozódási képességüket. Ez arra utal, hogy a kvantummechanikai folyamatok igen érzékenyek a környezet hatásaira.

A tél végi madárvonulás tehát egy izgalmas és sokrétű jelenség, amely bepillantást enged a természet aprólékosan kidolgozott működésébe.