Kuşların Gizemli Bir ‘Kuantum Hissi’ Olduğu İlk Kez Fiilen Görüldü

Kuşların Gizemli Bir 'Kuantum Hissi' Olduğu İlk Kez Fiilen Görüldü

Kuşların Gizemli Bir ‘Kuantum Hissi’ Olduğu İlk Kez Fiilen Görüldü

Dünyamızı göçmen bir kuşun gözünden görmek oldukça ürkütücü bir deneyim olur. Görsel sistemleriyle ilgili bir özellik, kuşlara gezegenimizin manyetik alanını ‘görmelerine’ izin veriyor. Kuantum fiziğini ve biyokimyayı kullanmalarını sağlayan bu akıllıca özellik, onların geniş mesafelerde yol almalarına yardımcı oluyor.

İlk kez, Tokyo Üniversitesi’nden bilim insanları, kuşların ve diğer birçok canlının, gezegenin kutuplarının yönünü algılama yeteneklerinin arkasında temel bir reaksiyonun olduğu varsayımını doğrudan gözlemlediler.

Bu, kuantum fiziğinin bir hücredeki biyokimyasal reaksiyonu doğrudan etkilediğinin önemli bir kanıtıdır. Bu aynı zamanda, uzun süredir varsaydığımız ancak daha önce fiilen görmediğimiz bir şeydir.

Ekip, zayıf ışık parlamalarına duyarlı özel bir mikroskop kullandı ve bununla, manyetik alandaki değişikliklere dinamik olarak tepki veren ve özel bir ışığa duyarlı malzeme içeren bir insan hücresi kültürünü izledi.

‘Ya bu aydınlatıcı reaksiyondan tuhaf bir kuantum etkisi sorumluysa?’ İşte bu değişiklik, araştırmacıların umdukları ve laboratuvarda gözlemledikleriyle eşleşti.

Biyofizikçi Jonathan Woodward , “Bu hücrelere herhangi bir değişiklik veya ekleme yapmadık” diyor .

“Hücresel düzeyde kimyasal aktiviteyi etkileyen tamamen kuantum mekaniksel bir süreç gözlemlediğimize dair son derece güçlü kanıtlarımız olduğunu düşünüyoruz.” dedi.

Peki hücreler, özellikle insan hücreleri, manyetik alanlara nasıl tepki verebilir?

Ortada birkaç hipotez varken, birçok araştırmacı bu yeteneğin, kriptokrom adı verilen fotoreseptörleri içeren benzersiz bir kuantum reaksiyonundan kaynaklandığını düşünüyor.

Kriptokromlar, birçok türün hücrelerinde bulunur ve sirkadiyen ritimlerin düzenlenmesinde rol oynar. Göçmen kuş türlerinde, köpeklerde ve diğer türlerde, manyetik alanları algılama konusundaki gizemli yeteneklerle bağlantılıdırlar.

Aslında, çoğumuz manyetik alanları göremezken , kendi hücrelerimiz kesinlikle  kriptokromlar içerir. Ve bilinçli olmasa bile, insanların aslında Dünya’nın manyetizmasını tespit edebildiğine dair kanıtlar var.

Araştırmacılar, kriptokromlar içindeki reaksiyonu çalışırken görmek için, mavi ışıkta kriptokromlar içeren bir insan hücresi kültürünü yıkadı ve bu, onların zayıf bir şekilde parlamasına neden oldu. Ekip, parlarken çeşitli frekanslardaki manyetik alanları tekrar tekrar hücrelerin üzerinde gezdirdi.

Manyetik alanın hücrelerin üzerinden geçtiği her seferde, floresanlarının yüzde 3,5 civarında düştüğünü buldular. Bu da doğrudan bir reaksiyon göstermeye yetecek bir miktardır.

Peki manyetik alan bir fotoreseptörü nasıl etkileyebilir?

Her şey spin denen bir şeye bağlıdır. Bu, elektronların doğuştan gelen bir özelliğidir.

Spinin manyetik alanlardan önemli ölçüde etkilendiğini zaten biliyoruz. Elektronları bir atomun etrafında doğru şekilde düzenleyin ve bunlardan yeteri kadarını tek bir yerde bir araya toplayın ve ortaya çıkan malzeme kütlesi,  zayıf bir manyetik alandan fazlasını kullanılmadan hareket ettirilebilir. Tıpki gezegenimizi çevreleyen manyetik alan gibi.

Seyir pusulası için bir iğne yapmak istiyorsanız, az önce anlatılanı yapmak gayet iyi ve yeterlidir. Ancak güvercin kafataslarının içinde manyetik olarak hassas materyal parçalarının bariz işaretleri olmadığı için, fizikçiler daha küçük düşünmek zorunda kaldılar.

1975’te Klaus Schulten adlı bir araştırmacı, manyetik alanların kimyasal reaksiyonları nasıl etkileyebileceğine dair bir teori geliştirdi.

Teori, radikal çift denen bir şeyi içeriyordu.

Serbest bir radikal, bir atomun dış kabuğundaki ikinci bir elektronla ortak olmayan bir elektrondur.

Bazen bu yalnız elektronlar, radikal bir çift oluşturmak için başka bir atomdaki bir arkadaşını benimseyebilir. İkisi eşleşmemiş olarak kalır, ancak paylaşılan bir geçmiş sayesinde birbirine karışmış kabul edilir, bu da kuantum açısından dönüşlerinin ne kadar uzakta olursa olsun ürkütücü bir şekilde karşılık geleceği anlamına gelir.

Bu ilişki devam eden fiziksel bağlantılarla açıklanamayacağından, bu tamamen bir kuantum aktivitesidir, Albert Einstein’ın bile ‘ürkütücü’ olarak nitelendirdiği bir şeydir.

Canlı bir hücrenin koşuşturmacasında, dolaşıklıkları geçici olacaktır. Ancak bu kısa süreli ilişkili dönüşler bile, kendi ana atomlarının davranış biçiminde ince bir fark yaratacak kadar uzun sürmelidir.

Bu deneyde, manyetik alan hücrelerin üzerinden geçerken, floresanda karşılık gelen düşüş, radikal çiftlerin oluşumunun etkilendiğini gösteriyor.

Araştırmanın ilginç bir sonucu, zayıf manyetik alanların bile diğer biyolojik süreçleri dolaylı olarak nasıl etkileyebileceği olabilir. İnsan sağlığını etkileyen manyetizmanın kanıtı zayıf olsa da, bunun gibi benzer deneyler araştırma için başka bir yol olabilir.

Woodward , “Bu araştırmanın eğlenceli yanı, iki ayrı elektronun dönüşleri arasındaki ilişkinin biyoloji üzerinde büyük bir etkiye sahip olabileceğini görmektir” diyor.

Kuşkusuz, manyetosferimize yön için güvenen tek hayvan kuşlar değildir. Balık türleri , solucanlar , böcekler ve hatta bazı memelilerin bu konuda bir püf noktası vardır. Biz insanlar, Dünya’nın zayıf manyetik alanından bilişsel olarak bile etkilenebiliriz.

Bu yeteneğin evrimi, farklı fiziğe dayanan bir dizi çok farklı eylemler sunabilir.

Canlı bir şeyin davranışının, kuantum dünyasının tuhaflığıyla bağlantılı olduğuna dair en az bir kanıt bile, temel fiziğin ürkütücü derinliklerinden başka hangi biyoloji parçalarının çıktığını merak etmemize yeterlidir.

Bu araştırma PNAS’ta yayınlandı.

Derleyen: Feyza ÇETİNKOL

Kaynak: science alert

/Kuşların Gizemli Bir ‘Kuantum Hissi’ Olduğu İlk Kez Fiilen Görüldü/

4 thoughts on “Kuşların Gizemli Bir ‘Kuantum Hissi’ Olduğu İlk Kez Fiilen Görüldü

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Solve : *
7 + 20 =


This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Çok Okunan Yazılar