Некоторые радиоволны нарушают работу магнитного компаса перелетных птиц
Исследователи обнаружили, что некоторые радиоволны могут нарушать работу магнитного компаса перелетных птиц. Другие типы радиоволн, в частности, используемые в сетях мобильной связи, не влияют на чувство ориентации птиц благодаря своим высоким частотам.
Этот критический вывод подтверждает теорию исследователей о том, что в основе чувства магнитного компаса у этих птиц лежит квантово-механический эффект, известный как механизм радикальных пар, расположенный в их глазах. Исследование, проведенное под руководством профессора Хенрика Моуритсена из Ольденбургского университета и профессора Питера Хора из Оксфордского университета, сочетало в себе поведенческие эксперименты и сложные квантово-механические расчеты на суперкомпьютере.
Цель исследования заключалась в том, чтобы глубже понять связь между квантово-механическим механизмом, который, как предполагается, лежит в основе магнитного чувства птиц, и нарушением этого механизма под действием радиоволн.
"Наши эксперименты, а также детальные теоретические предсказания дают убедительные доказательства того, что магниторецептор компаса у перелетных птиц основан на флавинсодержащей радикальной паре, а не на рецепторе совершенно другого типа, например, на магнитных наночастицах", - пояснил профессор Муритсен.
Магниторецепция - это способность перелетных птиц и некоторых других животных использовать магнитное поле Земли для ориентации. Ранее, в 2014 году, Моуритсен, Хоре и их коллеги продемонстрировали, что электросмог - антропогенный электромагнитный шум, создаваемый бытовыми электроприборами в диапазоне радиоволн AM, - нарушает магниторецепцию у перелетных птиц.
Специалисты предположили, что этот слабый электросмог, безвредный для человека, влияет на сложные квантово-физические процессы в определенных клетках сетчатки глаза перелетных птиц, позволяя им ориентироваться по относительно слабому магнитному полю Земли. Однако до сих пор оставалось неясным, влияет ли электросмог и на свободно летающих птиц, таких как дальние перелетные птицы, численность которых по неизвестным причинам сокращается.
В данном исследовании ученые поставили перед собой задачу выяснить, при превышении какой частоты радиоволн навигация перелетных птиц остается незатронутой. Определение этого значения позволило бы сделать выводы о свойствах реального магнитного датчика птиц, которым, как предполагается, является светочувствительный белок криптохром 4, обладающий необходимыми магнитными свойствами.
Первоначально теоретически было предсказано, что частота среза будет лежать где-то между 120 и 220 мегагерцами в диапазоне очень высоких частот (VHF). Для проверки этого предположения специалисты провели поведенческие эксперименты с евразийскими черными колпаками, используя различные частотные диапазоны в этом диапазоне.
В исследовании, опубликованном в 2022 г., уже было показано, что радиоволны с частотой 75-85 мегагерц нарушают работу магнитного компаса этих небольших певчих птиц. В результате помех магнитный компас перестает работать при воздействии этих радиочастот, но без воздействия работает нормально.
В настоящей работе эксперименты, проведенные с частотами 140-150 мегагерц и 235-245 мегагерц, показали, что радиоволны обоих этих частотных диапазонов не влияют на чувство магнитного компаса птиц, что подтвердило предсказания ученых. Модельные расчеты, имитирующие квантово-механические процессы внутри белка криптохрома, позволили исследователям еще больше сузить частоту отсечки - до 116 мегагерц.
Согласно моделированию, радиоволны выше этой частоты будут оказывать лишь слабое влияние на магнитную ориентацию птиц, что и подтвердили результаты экспериментов.
Понимание магниторецепции имеет огромное значение для улучшения защиты перелетных птиц, поскольку позволяет понять, какое электромагнитное излучение сбивает птиц с курса, и поэтому его следует избегать в таких зонах, как заповедники, где перелетные птицы останавливаются на отдых.
Профессор Моуритсен отметил, что если радиоволны, используемые в радио- и телевещании, или радиоприемники CB играют решающую роль в нарушении магниторецепции, то сети мобильной связи не нарушают магнитного чувства птиц. "Все используемые здесь частоты выше соответствующего порога".
Данное исследование является значительным шагом вперед в понимании загадочного мира миграции птиц и факторов, влияющих на их навигационные способности. В связи с продолжающимся распространением электромагнитных полей, создаваемых человеком, как никогда важно понять их воздействие на живую природу и принять необходимые меры по снижению вредного воздействия.
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
