За првпат научно објаснето мистериозното „квантно сетило“ за ориентација на птиците

Гледањето на нашиот свет низ очите на птица преселница би било восхитувачко искуство. Научниците одамна веруваат дека нешто „посебно“ во нивниот систем им овозможува да го „видат“ магнетното поле на нашата планета. Трик на природата што им помага прецизно да се движат на огромни растојанија. Конечно, за првпат досега, група научници од Универзитетот во Токио ја забележаа клучната реакција зад која се претпоставува дека стои „талентот“ за насетување на правецот на половите на нашата планета кај птиците и кај други животни. Таа е доказ дека квантната физика може директно влијае врз биохемиските реакции во клетката – нешто за што долго време се претпоставува, но претходно не беше „фатено на дело“. Користејќи специјален микроскоп, чувствителен на слаба светлина, тимот забележал дека човечките клетки, коишто биле предмет на набљудување, реагираат на промени во магнетното поле. „Не модифициравме и не додадовме ништо на овие клетки. Сметаме дека имаме исклучително силни докази дека забележавме чисто квантен механички процес што влијае на хемиската активност на клеточно ниво“, вели биофизичарот Џонатан Вудвард. Но, како се способни клетките, особено човечките, да реагираат на магнетните полиња? Иако има неколку хипотези, многу истражувачи сметаат дека тоа веројатно се должи на квантна реакција во која се вклучени фоторецептори наречени – криптохроми. Криптохромите се наоѓаат во клетките на многу видови и учествуваат во регулирање на деноноќниот ритам. Кај некои видови птици преселници, кучиња и други видови, тие се поврзани со способноста да ги чувствуваат магнетните полиња на нашата планета. Иако тие се невидливи за очите, нашите сетила за вид дефинитивно содржат криптохроми. Има докази дека несвесно, луѓето сѐ уште се способни да го детектираат магнетизмот на Земјата. За да ја регистрираат реакцијата на криптохромите на дело, истражувачите поставиле култура на човечки клетки, кои содржат криптохроми, под сина светлина, предизвикувајќи нивно слабо флуоресцирање. Додека тие светеле, тимот постојано минувал со магнетни полиња со различни фреквенции преку нив. Откриле дека секој пат кога магнетното поле ќе помине над клетките, нивната флуоресценција ќе се спушти за околу 3,5 проценти – доволно за да се покаже директна реакција. Па, како може магнетното поле да влијае на фоторецепторот? Сè се сведува на нешто што се нарекува спин, вродена особина на електроните. Веќе е познато дека спинот е значително под влијание на магнетните полиња. Во 1975 година, истражувач од институтот „Макс Планк“, Клаус Шултен, развил теорија за тоа како магнетните полиња можат да влијаат на хемиските реакции. Вклучил нешто што се нарекува – пар радикали. Радикал се формира кога во надворешната обвивка на некој атом се појави слободен електрон кој не е спарен со друг. Понекогаш овие електрони можат да се поврзат со електрон од друг атом и да формираат спарени радикали (пар-радикали). Иако меѓусебе не формираат вистинска врска тие се сметаат за поврзани, што во квантна смисла значи дека нивните спинови (вртежи) изненадувачки ќе се совпаѓаат, колку и да се меѓусебно оддалечени. Бидејќи оваа корелација не може да се објасни со постојаните физички врски, се вели дека тоа е чисто квантна активност, нешто што дури и Алберт Ајнштајн го сметал за „мистерија“. Во постојаната активност на живата клетка нивниот близок контакт ќе биде минлив. Но, дури и овие кратки усогласени вртења треба да траат доволно долго за да направат суптилна разлика во начинот на однесување на атомите од кои потекнуваат. Во овој експеримент, промената во флуоресцирањето што се појавила додека магнетното поле минувало над клетките, сугерира дека се создадени токму такви радикални парови. Тоа покажува дека дури и слабите магнетни полиња може да влијаат на биолошките процеси. Бидејќи доказите за влијанието на магнетизмот врз здравјето на луѓето се слаби, слични експерименти може да бидат токму во таа насока, сметаат научниците. „Задоволство во врска со ова истражување е да се види дека односот помеѓу движењето на два поединечни електрона може да има голем ефект врз биологијата“, вели Вудвард. Се разбира, птиците не се единственото животно што се потпира на нашата магнетосфера при определување на правецот. Многу видови риби, црви, инсекти, па дури и некои цицачи имаат таква способност. А, ние, луѓето, дури може да бидеме когнитивно погодени од суптилното магнетно поле на Земјата. Еволуцијата на оваа способност може да донесе голем број многу различни активности засновани врз различни аспекти на физиката. Да се има доказ дека барем еден од нив ја поврзува таинственоста на квантниот свет со однесувањето на живите суштества е доволно за да нè принуди да се запрашаме кои други делови од биологијата произлегуваат од непознатите длабочини на физиката.