Fugle har længe været mistænkt for at bruge Jordens magnetfelt til at navigere. Et nyt eksperiment viser, at duer behandler et magnetisk signal.
Kunstnerens koncept af kraftlinjer i Jordens magnetfelt. Billede via Drs. Dickman og Wu
Kan dyr opfatte magnetiske felter? Dette spørgsmål har fascineret biologer og andre. Vores øjne er selvfølgelig simpelthen antenner, der er i stand til at registrere særlige nyttige frekvenser af elektromagnetiske bølger eller lys. Hvorfor skulle dyr ikke også besidde magnetisk receptorer på en eller anden måde afstemt på vores jordas magnetfelt?
Forskere ved Baylor College of Medicine i Houston, ledet af Dr. J. David Dickman, har taget skridt til at besvare dette spørgsmål bekræftende. De koncentrerede deres forskning på duer, som længe har været mistænkt for at have magnetisk opfattelse for at hjælpe deres navigation. Ved at undersøge neurale aktiviteter i duens hjernestammer, var Dr. Dickman og Dr. Le-Qing Wu i stand til at korrelere fuglenes neurale aktiviteter til et skiftende magnetisk miljø, hvilket viser, at fuglene behandlede et magnetisk signal. En rapport, der beskriver deres resultater, blev vist online den 26. april 2012 i Science Express.
Drs. Dickman og Wu var også i stand til at korrelere hastigheden af neuronfyring til forskellige orienteringer af det anvendte magnetfelt. Dette er et effektivt bevis på, at fuglene ikke kun er opmærksomme på retningen af magnetisk nord, men også deres breddegrad, når op / ned orientering af Jordens magnetiske felt ændres, når man rejser nord eller syd.
Alligevel er der et stort spørgsmål tilbage. Hvilken mekanisme kan disse fugle og andre dyr modtage magnetiske signaler? Dette spørgsmål er genstand for debat. En forskelligartet gruppe af dyr, lige fra skildpadder, til fugle, til myrer og hummer, er blevet identificeret som at have magnetisk opfattelse fra adfærdsundersøgelser. Disse undersøgelser involverer generelt individet placeret i et kontrollerbart magnetfelt og bemærker, hvordan deres opførsel ændrer sig, når feltet ændrer sig. Trækning fra en så forskelligartet gruppe af dyr øger vanskelighederne med at identificere en fælles mekanisme for magneto-opfattelsen, hvis der overhovedet findes en.
Duve og duer under flyvning. Billede via Shutterstock
En anden vanskelighed med at identificere, hvordan disse felter oprindeligt modtages af dyret, er, at magnetiske felter gennemsyrer vores kroppe. De er på ingen måde blokeret fra det indre af vores kroppe af hud, ligesom andre signaler, som dyr får, såsom lys, lugt og taktile fornemmelser. Derfor kan magnetfeltreceptorer være placeret hvor som helst i deres kroppe, ikke kun på deres ydre, for eksempel deres øjne.
Et par ideer er blevet foreslået. Et, der gælder for dyr, der konstant er på farten, såsom fisk, er muligheden for elektromagnetisk induktion. Faradays lov, en af lovene, der styrer elektriske og magnetiske kræfter, siger, at magnetfelter, der passerer gennem et kredsløb, vil producere en spænding og strøm gennem dette kredsløb. Dette kan være en mekanisme, som dyr bruger til at detektere magnetiske felter.
En anden mulighed er, at dyr besidder små prøver af magnetit, Fe3O4, en naturligt forekommende magnetisk malm. Når et magnetfelt påføres magnetit, vil det dreje rundt for at justere sig selv i det felt, ligesom et kompas gør. Det er muligt, at malmen er knyttet til små hår, der ligner dem, der findes i vores øre, og når malmen trækker på hårene, sendes der et signal gennem nervesystemet.
Endelig er der nogle kemiske reaktioner, der bliver gunstige under anvendelse af magnetiske felter. Disse reaktioner kunne bruges til at skelne retningen af anvendte magnetiske felter.
Dickman og Wu's undersøgelse repræsenterer en af de første neurologiske undersøgelser af magnetisk perception. De placerede elektrolytiske læsioner, dybest set en leder, der er forbundet til en voltmeter, til forskellige steder inden i hjernestammen af duerne. Dette gjorde det muligt for dem ikke kun at overvåge, hvilke områder af hjernestammen reagerede på den magnetiske stimulus, men også på styrken af responsen. De fandt styrken af responsen ændret med orienteringen af det anvendte magnetfelt. De observerede også, at styrken af den neurologiske respons var størst, når feltstyrken var omtrent den samme som Jordens magnetfelt.
Denne fascinerende undersøgelse kan være et skridt i at indse, at vi som dyr måske har mere end vores anerkendte fem sanser.
Nederste linje: Dr. J. David Dickman og Le-Qing Wu ved Baylor College of Medicine i Houston, Texas undersøgte neurale aktiviteter i hjernestammerne fra duer, for at vise, at disse fugle behandler et magnetisk signal.