Какие радиоволны нарушают магнитное чутье у перелетных птиц?

28 августа 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

корректура

Коринна Дам-Брей, Ольденбургский университет имени Карла фон Осецкого

Многие певчие птицы используют магнитное поле Земли в качестве ориентира во время своих миграций, но радиоволны мешают этой способности. Новое опубликованное исследование обнаружило верхнюю границу частоты, которая нарушает работу магнитного компаса.

В то время как радиоволны, излучаемые радио- и телевещанием, а также CB-радио, могут нарушить магнитный компас перелетных птиц, те, которые используются в сетях мобильной связи, этого не делают, поскольку частоты слишком высоки, чтобы повлиять на их ориентацию.

Это был ключевой вывод нового исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) группой исследователей под руководством профессора доктора Хенрика Моуритсена из Ольденбургского университета и профессора доктора Питера Хора из Университета Ольденбурга. Оксфорд (Великобритания).

Это открытие также подтверждает теорию исследователей о том, что чувство магнитного компаса у этих птиц основано на квантово-механическом эффекте (известном как механизм радикальной пары), локализованном в их глазах. Для этого исследования команда объединила поведенческие эксперименты со сложными квантово-механическими расчетами на суперкомпьютере.

Муритсен, Хор и их коллеги уже продемонстрировали в 2014 году, что электросмог (искусственный электромагнитный шум) в диапазоне радиоволн AM, например, создаваемый бытовыми электроприборами, ухудшает способность перелетных птиц использовать магнитное поле Земли для ориентации (известный как магниторецепция).

Они утверждают, что этот слабый электросмог, безвредный для человека, влияет на сложные квантово-физические процессы в определенных клетках сетчатки перелетных птиц, которые позволяют им ориентироваться с помощью относительно слабого магнитного поля Земли. Но остается неясным, влияет ли электросмог также на свободно летающих птиц, таких как перелетные птицы на большие расстояния, численность которых в течение некоторого времени по неизвестным причинам сокращается.

В текущем исследовании ученые более внимательно рассмотрели связь между квантово-механическим механизмом, который, как они подозревают, лежит в основе магнитного чувства птиц, и нарушением этого механизма радиоволнами. Их целью было найти дополнительные доказательства того, как функционирует чувство магнитного компаса, и, таким образом, обеспечить основу для дальнейших исследований разрушительного воздействия на миграционное поведение птиц.

В центре их интереса была граничная частота, выше которой навигация перелетных птиц остается неизменной, поскольку определение этой величины позволяет сделать выводы о свойствах реального магнитного датчика у птиц. Их теория состоит в том, что этот сенсор представляет собой светочувствительный белок под названием криптохром 4, который обладает необходимыми магнитными свойствами.

Первоначальный теоретический прогноз ученых заключался в том, что граничная частота будет лежать где-то между 120 и 220 мегагерцами в диапазоне очень высоких частот (ОВЧ), поэтому команда провела поведенческие эксперименты с евразийскими черными шапками, используя разные диапазоны частот в этом диапазоне. В исследовании, опубликованном в 2022 году, исследователи уже продемонстрировали, что радиоволны частотой от 75 до 85 мегагерц мешают чувству магнитного компаса этих маленьких певчих птиц.

Эти эксперименты показали, что их магнитный компас переставал работать, когда они подвергались воздействию этих радиочастот, но работал нормально без воздействия. Черные шапки — мигранты на дальние и средние расстояния, способные преодолевать большие расстояния во время своей ежегодной миграции.