Chim từ lâu đã bị nghi ngờ sử dụng từ trường Earth Trái đất để điều hướng. Một thí nghiệm mới chứng minh rằng chim bồ câu xử lý tín hiệu từ tính.
Nghệ sĩ khái niệm về dòng lực trong từ trường Trái đất. Hình ảnh thông qua Tiến sĩ. Dickman và Wu
Động vật có thể nhận biết từ trường? Câu hỏi này đã gây tò mò cho các nhà sinh học và những người khác. Mắt của chúng ta, tất nhiên, chỉ đơn giản là ăng-ten có khả năng phát hiện các tần số đặc biệt hữu ích của sóng điện từ hoặc ánh sáng. Tại sao động vật không nên sở hữu từ tính thụ thể bằng cách nào đó điều chỉnh từ trường Earth Earth của chúng tôi?
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Y Baylor ở Houston, do Tiến sĩ J. David Dickman dẫn đầu, đã thực hiện các bước để trả lời câu hỏi này trong lời khẳng định. Họ tập trung nghiên cứu về chim bồ câu, từ lâu đã bị nghi ngờ có nhận thức từ tính để hỗ trợ cho việc điều hướng của chúng. Bằng cách kiểm tra hoạt động thần kinh trong thân não của chim bồ câu, Tiến sĩ Dickman và Tiến sĩ Le-Qing Wu đã có thể tương quan với chim chim hoạt động thần kinh đến một môi trường từ tính thay đổi, do đó chứng tỏ rằng những con chim đang xử lý tín hiệu từ tính. Một báo cáo mô tả kết quả của họ xuất hiện trực tuyến vào ngày 26 tháng 4 năm 2012 trong Khoa học chuyển phát nhanh.
Tiến sĩ. Dickman và Wu cũng có thể tương quan tốc độ bắn nơ-ron với các hướng khác nhau của từ trường ứng dụng. Đây là một bằng chứng hiệu quả cho thấy những con chim không chỉ nhận thức được hướng của từ trường phía bắc, mà cả vĩ độ của chúng khi hướng lên / xuống của từ trường Trái đất thay đổi khi một người đi về phía bắc hoặc phía nam.
Tuy nhiên, một câu hỏi lớn vẫn còn. Cơ chế mà những con chim và động vật khác có thể nhận được tín hiệu từ tính là gì? Câu hỏi này là chủ đề tranh luận. Một nhóm động vật đa dạng, từ rùa, chim, đến sa giông và tôm hùm, đã được xác định là có nhận thức từ tính từ các nghiên cứu hành vi. Những nghiên cứu này thường liên quan đến đối tượng được đặt trong một từ trường có thể kiểm soát và lưu ý cách hành vi của họ thay đổi khi trường thay đổi. Kéo từ một nhóm động vật đa dạng như vậy làm tăng khó khăn trong việc xác định một cơ chế chung cho nhận thức từ tính, nếu một trong tất cả tồn tại.
Chim bồ câu và chim bồ câu trong chuyến bay. Hình ảnh qua Shutterstock
Một khó khăn khác trong việc xác định cách thức các trường này được con vật tiếp nhận ban đầu là từ trường thấm vào cơ thể chúng ta. Chúng không bị chặn khỏi bên trong cơ thể chúng ta bằng da như các tín hiệu khác mà động vật nhận được như ánh sáng, mùi và cảm giác xúc giác. Do đó, các thụ thể từ trường có thể được đặt ở bất cứ đâu trong cơ thể của chúng, không chỉ ở bên ngoài, ví dụ như mắt của chúng.
Một vài ý tưởng đã được đề xuất. Một áp dụng cho động vật liên tục di chuyển, chẳng hạn như cá, là khả năng cảm ứng điện từ. Luật Faraday, một trong những định luật chi phối lực điện và từ, nói rằng từ trường đi qua một mạch sẽ tạo ra một điện áp và dòng điện qua mạch đó. Đây có thể là một cơ chế động vật sử dụng để phát hiện từ trường.
Một khả năng khác là động vật sở hữu các mẫu từ tính nhỏ, Fe3O4, một loại quặng từ tính tự nhiên. Khi một từ trường được áp dụng cho từ tính, nó sẽ xoay quanh để căn chỉnh chính nó trong trường đó giống như một la bàn. Có thể quặng được gắn vào những sợi lông nhỏ tương tự như những sợi tìm thấy trong tai chúng ta và khi quặng dính vào lông, một tín hiệu được gửi qua hệ thống thần kinh.
Cuối cùng, có một số phản ứng hóa học trở nên thuận lợi dưới ứng dụng của từ trường. Những phản ứng này có thể được sử dụng để phân biệt hướng của từ trường ứng dụng.
Nghiên cứu của Dickman và Wu, đại diện cho một trong những nghiên cứu thần kinh đầu tiên về nhận thức từ tính. Họ đã đặt tổn thương điện phân, về cơ bản là một dây dẫn kết nối với một vôn kế, đến các vị trí khác nhau trong thân não của chim bồ câu. Điều này cho phép họ theo dõi không chỉ khu vực nào của thân não đang phản ứng với kích thích từ tính, mà còn cả sức mạnh của phản ứng. Họ tìm thấy cường độ của phản ứng thay đổi theo hướng của từ trường ứng dụng. Ngoài ra, họ quan sát thấy rằng sức mạnh của phản ứng thần kinh là lớn nhất khi cường độ trường gần bằng với từ trường Earth.
Nghiên cứu hấp dẫn này có thể là một bước để nhận ra rằng chúng ta là động vật có thể sở hữu nhiều hơn năm giác quan được công nhận của chúng ta.
Điểm mấu chốt: Tiến sĩ. J. David Dickman và Le-Qing Wu tại Đại học Y Baylor ở Houston, Texas đã kiểm tra hoạt động thần kinh trong thân não của chim bồ câu để cho thấy những con chim này xử lý tín hiệu từ tính.