Jak ptaki widzą pole magnetyczne
Od dawna było wiadomo, że wiele zwierząt: niektóre ptaki, owady, łososie - posiada jakiś wewnętrzny kompas, zmysł pozwalający im rozpoznawać kierunki geograficzne. Dopiero niedawno udało się szczegółowo zbadać i opisać ten niezwykły mechanizm u ptaków.
Niektóre doświadczenia związane z poszukiwaniem tego magnetycznego zmysłu stały się już anegdotami, jak na przykład przyczepianie migrującym ptakom magnesików do głów. Magnes nie zakłócał ptasiej orientacji, nie posiadają one kompasu w sensie dosłownym. Orientują się one w położeniu zupełnie inaczej - dosłownie widząc pole magnetyczne.
Ptasi zmysł magnetyczny jest ściśle związany ze wzrokiem, do tego stopnia, że nie działa on w ciemnościach. Jak więc działa?
Kluczem jest substancja zwana kryptochromem. Jest to receptor niebieskiego światła, powszechnie obecny w siatkówce zwierząt, również człowieka. Pobudzona promieniowaniem o odpowiedniej długości przechodzi ona w stan aktywny, z niesparowanym elektronem. To samo dzieje się w towarzyszącej kryptochromowi cząsteczce nazwanej FAD. Para taka szybko wraca do normalnego stanu, ale szybkość tego powrotu zależy od pola magnetycznego. Od kryptochromu zaś zależy czułość siatkówki ptasiego oka, zatem wpływa na nią również pole magnetyczne.
Podczas eksperymentów sprawdzono, że w ciemności rudziki nie potrafią się orientować w kierunkach geograficznych. Doświadczenia były o tyle łatwiejsze, że zmysł magnetyczny występuje u nich tylko w prawym oku i odpowiada za niego jedynie lewa półkula mózgowa. Z zasłoniętym prawym okiem ptak nie potrafił odnaleźć właściwego kierunku, z zasłoniętym lewym zaś bez kłopotu.
Podczas eksperymentów okazało się, że do odczytywanie kierunku rudzikom potrzebna jest również ostrość widzenia. Kiedy założono im gogle przepuszczające światło, ale powodujące rozmycie obrazu, zmysł magnetyczny nie działał prawidłowo. Dlaczego tak się dzieje?
Ponieważ kryptochrom wpływa na czułość siatkówki, linie pola magnetycznego bezpośrednio nakładają się na widziany przez ptaka obraz w postaci łagodnych zmian jasności. Na rozmytym i niewyraźnym tle gradient związany z kierunkiem magnetycznym jest trudny do rozpoznania. Kiedy widzenie jest ostre, łatwo można odróżnić łagodne przejścia jasności spowodowane polem magnetycznym od wyraźnych i ostrych konturów krajobrazu.
Wynika z tego, że również ptak - krótkowidz miałby kłopot z nawigacją. Można jednak sądzić, że bezlitosny dobór naturalny wyeliminował taką przypadłość u rudzików, czy innych zwierząt mających zdolność widzenia ziemskiego pola magnetycznego.
Inna ciekawostką jest to, że kryptochromy, które ewolucyjnie powstały bardzo wcześnie, są obecne u roślin, koralowców a także u ssaków, w tym ludzi. Niektórzy naukowcy sądzą więc, że i my mamy potencjalną możliwość postrzegania pola magnetycznego.
Komentarze (19)
waldi888231200, 22 lipca 2010, 22:38
To dlaczego nie postrzegamy?? bo jest za dużo syfu w powietrzu??
pogo, 23 lipca 2010, 09:28
możłiwe że oko to zauważa... ale mózg obrabiając obraz usuwa to jako zbędne zakłócenia...
wodny, 23 lipca 2010, 15:33
Proszę mi wyjaśnić, w czym pole wytwarzane przez magnes (chociażby z szafki na ubrania) różni się od pola magnetycznego ziemi (poza tym że to drugie jest o wiele słabsze)?
"Oczywiście, magnes nie mógł zakłócić ptasiej orientacji, ponieważ nie posiadają one kompasu w sensie dosłownym. Orientują się one w położeniu zupełnie inaczej - dosłownie widząc pole magnetyczne."
Rozumiem, że dla Państwa jedyny prawdziwy kompas to taki walec z metalową igłą w środku.
Jurgi, 23 lipca 2010, 17:51
Czym się różni? Może tym, że sięga najwyżej na kilka centymetrów, a nie obejmuje całego globu? Polecam spytać o to zespół badawczy z Uniwersytetu Illinois, może akurat szukają bystrzaka do obsadzenia wolnego etatu.
wodny, 23 lipca 2010, 17:57
Proszę zerknąć na kompas, gdy przyłoży się do niego magnes i które pole będzie decydujące, jeśli chodzi o kierunek pokazywany przez kompas.
Proszę sobie też nie wycierać gęby uniwersytetem z Illinois, bo:
1) w pracy nie ma słowa o przyczepianiu do głów ptaków magnesów i ewentualnym ich wpływie na ptactwo
2) jest mowa o wpływie zewnętrznych pól magnetycznych
Jurgi, 23 lipca 2010, 21:09
Proszę łaskawie zauważyć, że TCBG nie zabrali się za badanie zmysłu magnetycznego ptaków jako pierwsi, bo podobne badania prowadzone były od ponad pół wieku. Napisałem (dość wyraźnie chyba), że badania z przyczepianiem magnesu przeszły do zasobu naukowych anegdot (nawiasem mówiąc już dawno, bo były anegdotyczne co najmniej w latach osiemdziesiątych, więc dość rozsądne, że TCBG nie powtarzali takich eksperymentów).
Nadal polecam spytać zespół TCBG, bo skoro siedzą w temacie, to zapewne mają odpowiedź na to pytanie.
Na kompas nie muszę patrzeć, naprawdę wiem jak wygląda i jak działa, w każdym razie dostrzegam różnicę między busolą a „optycznym” czujnikiem u ptaków.
wodny, 23 lipca 2010, 23:38
Czy Panu się wydaje, że ptaki widzą to pole na odległość? Tzn. że widzą z daleka linie pola, tak jak można obserwować z daleka opiłki na kartce papieru, pod którą znajduje się magnes?
Pole magnetyczne to pole magnetyczne. Jeśli mi Pan nie wierzy, może Pan spojrzeć chociażby na Wikipedię (wraz z odnośnikami oczywiście), by porównać o jakich rzędach wielkości dyskutujemy i dlaczego magnes sztabkowy byłby równie dobry, by ptakowi namieszać w głowie.
http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28magnetic_field%29
"Optyczność" zjawiska polega tylko i wyłącznie na tym, że gdy oko znajduje się w polu magnetycznym, więc gdy przecinają je umowne linie pola, substancja zawarta w owym oku zaczyna reagować.
Autorzy omawianego opracowania wspominają również, że reakcja następuje w ograniczonym zakresie natężeń pól, więc niepowodzenie historycznych eksperymentów mogło być spowodowane nie tym, że metoda była całkowicie błędna, ale magnes źle dobrany.
wodny, 24 lipca 2010, 01:19
Rzucę Panu jeszcze linkami do prac naukowych...
http://iopscience.iop.org/1478-3975/3/3/007/fulltext
Omawiany tu model sugeruje, że zastosowanie pola 3000uT kompletnie wyłączy nawigację na podstawie pola magnetycznego.
Z pomocą mógłby przyjść Panu artykuł:
http://jeb.biologists.org/cgi/reprint/206/22/4155
Niestety w artykule:
http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/272/1562/489.full.pdf+html
wytłumaczone jest, dlaczego poprzedni artykuł przedstawia źle przeprowadzony eksperyment. Warto to też od razu zaznaczyć, że użytym wtedy magnesom daleko było do 3000uT (choć wcale nie jest to zawrotna wartość).
Ten ostatni artykuł to też składnica odniesień do dowodów na to, że zewnętrzne pola (poza ziemskim) mogą zaburzać zdolności nawigacyjne. Explicite jest wyrażone, że m.in. zastosowano magnesy.
Anegdotki, które tak Pana śmieszą być może wzięły się stąd, że albatrosy najwyraźniej potrafią trafić do celu z magnesem na głowie. Jednak ponownie sugeruję przeczytać ostatni podany w tym komentarzu artykuł. Badacze nie stwierdzają tam, że magnes nie zaburza magnetycznego zmysłu ptaka, ale stwierdzają, że albatros prawdopodobnie korzysta z innych metod.
inhet, 24 lipca 2010, 10:16
Dziwne, podobno badano drozdy, a na obrazku jest wyraźnie rudzik... No i w oryginale też mowa o raszkach (Erithacus). Musi co jakieś przejęzyczenie.
Jurgi, 25 lipca 2010, 00:12
inhet: słuszna uwaga, powinien być rudzik. Zmylił mnie słownik który European Robin tłumaczy po równo jako drozd i rudzik, oraz notka o tym artykule którą widziałem na innej stronie. W takich sytuacjach nie bardzo wiadomo, na którym źródle bardziej polegać: słowniku, czy Wikipedii. Powinienem był sprawdzać po nazwie łacińskiej, a nie angielskiej.
)
Mnie się nic nie wydaje, nie ja jestem autorem badań, ja je tylko streszczam (z ewentualnym wykorzystaniem informacji z dodatkowych źródeł). Nie jest moim zadaniem weryfikacja, czy porównywanie badań.
Ależ wierzę, że pole magnetyczne to pole magnetyczne. Do głowy mi nawet nie przyszło nic innego.
Notabene: nie ma potrzeby tytułowania mnie panem.
wodny, 25 lipca 2010, 15:11
Postuluję więc, że zostały wybrane wątpliwe źródła albo treść nie została zrozumiana.
Dodając stwierdzenie "Oczywiście [...] nie mógł" została dodana własna interpretacja. Co gorsza błędna.
Ponownie proszę o nierobienie czytelnikom wody z mózgu.
waldi888231200, 26 lipca 2010, 11:49
Oczywiście że nie mógł, z prostej przyczyny - nic w przyrodzie nie jest stałe lecz migocze zwykły magnes migocze z inną częstotliwością niż magnes w mózgu ptaka, poruszają się zgodnie z polem magnetycznym ponieważ chrom migocze w fazie z ziemskim polem a one poruszają się zgodnie z wyciągniętym wnioskiem wynikającym z obserwacji pola.
(inaczej kompas mówi im gdzie jest północ, obraz pola to mapa , lot wynikiem ptasiego myślenia)
wodny, 26 lipca 2010, 13:15
[citation needed]
Jurgi, 26 lipca 2010, 15:45
Powtarzam, że nie jest moją rolą ocenianie wiarygodności źródeł, czy to takie trudne do zrozumienia?
wodny, 26 lipca 2010, 15:50
To przydałaby się lista źródeł. Podane źródło nie dowodzi tezy przedstawionej we wzmiankowanym akapicie.
Jurgi, 26 lipca 2010, 17:53
• CMS nie oferuje takiej możliwości.
• Przyjęta polityka KW to jeden link, do domeny z głównym materiałem, a nie poszczególnego artykułu (nie ja ustalałem).
• W tym przypadku to było popularnonaukowe źródło książkowe, liczące sobie sporo lat (około 25).
wodny, 26 lipca 2010, 17:55
Cóż - szkoda. EOT z mojej strony w takim razie.
czesiu, 26 lipca 2010, 20:29
Rolą tłumacza jest tłumaczenie, a nie weryfikowanie sensowności tekstu do tłumaczenia;)
Odmienną kwestią jest korygowanie "grubych błędów". Jednak jak mi to kiedyś mądra głowa powiedziała: "nie przyzwyczajaj ich[redakcję], że korygujesz tekst, bo jak raz twojej wiedzy zabraknie, to wszyscy będą do ciebie skakać".
CzarnyZajaczek, 10 marca 2013, 05:32
Sprawa z tymi magnesami pewnie jest dość prosta - magnes przyczepiony do głowy ptaka obraca się razem z jego głową, więc ten gradient jest cały czas w tym samym miejscu pola widzenia i pewnie mózg szybko uczy się by go ignorować.