Žemės magnetosfera yra pagrindinis švyturys įvairioms rūšims, galinčioms jas pajusti.
Fizikai dabar atrado dviejų tipų jutiklius gyvūnams, kurie gali aptikti magnetinius laukus arti kvantinės ribos – informacijos, kuri galėtų pagerinti mūsų pačių magnetometro prietaisų dizainą.
Keliais būdais, tokiomis kaip geležies turtingos ląstelės, reaguojančios į lauko trauką, arba fotoreceptorių chemijos šališkumas akių gale, „MagnetoreCeption“ per evoliucinę istoriją atsirado kaip priemonė režisuoti gyvenimą visame pasaulyje.
Smalsu sužinoti, kaip biologiniai sprendimai lyginami su pažanga magnetometro technologijos, Kretos universiteto fizikų Iannis Kominis ir Efthimis Gkoudinakis universiteto, įvertino trijų adaptacijų energijos skiriamąją gebą ribą, nustatant, kad bent du iš jų patenka į magnetinio lauko aptikimo kvantinių ribų.
Apsiginklavę šiek tiek daugiau nei tinkamai įmagnetintą geležies slidumą, žmonės tūkstančius metų naršė nežinomus pagal Žemės kompaso taškus.
Šiandien mūsų gebėjimui tiksliai nustatyti silpno ar labai uždaro magnetinio lauko stiprumą reikalaujama išsamiai ir išsamiai suprasti elektromagnetizmo kvantinį pobūdį, kuris ne tik pagerina jautrumą, bet ir leidžia mums numatyti fizines matavimo ribas.
Magnetinio lauko paspaudimo ir traukos apskaičiavimas yra gebėjimas įvertinti viduje esančią energiją. Kadangi mūsų gebėjimas įvertinti magnetizmą tampa vis tikslesnis, kvantinis netikrumas vis labiau perima, tarsi Visata nebūtų tikra dėl nieko dėl nieko, nes mes ir toliau daugiausia dėmesio skiriame jos detalėms.
Pridedant iššūkį, yra tendencija, kad kvantinio lygio sistemos įsipainioja į savo aplinką, dar labiau suliejant linijas ant energijos, sušvelninančios magnetinį lauką.
Energijos skiriamosios gebos riba (ERL) yra parametrų, vaizduojančių kvantinės sistemos ekonomiką jutiklio rankoje, derinys, apimantis jo neapibrėžtumo įvertinimą, jutimo regiono dydį ir laiką ar pralaidumą, per .
Galutinis rezultatas yra energijos vienetas per tam laikoma riba.
Kominis ir Gkoudinakis, jutiklio ERL skaičiavimai suteikia puikią galimybę išlaikyti biologinę magnetorecepciją pagal kvantinius standartus ir pamatyti, kaip jie prieštarauja mūsų geriausiems bandymams.
Šiuo metu yra keletas apibendrintų priemonių, kuriomis manoma, kad gyvi daiktai aptinka Žemės magnetinį lauką, vadinamą indukcija, radikaliomis poromis ir magnetito mechanizmais. Taip pat buvo svarstomas ketvirtasis, derinantis magnetitą su radikalių porų metodais.
Indukcijos mechanizmai magnetiniame lauke paverčia energiją į elektrinę energiją biologinėje sistemoje, nustatant daugybę pokyčių, kurie galiausiai daro įtaką elgesiui. Pavyzdžiui, 2019 m. Tyrėjai pasiūlė Žemės magnetinį lauką, gali sukurti subtilų įtampos skirtumą, kurį aptinkama plaukų ląstelės balandžio ausies kanalų viduje, darant įtaką jo pusiausvyrai.

Radikalios poros mechanizmas apima koreliacijas tarp nesusijusių elektronų, pritvirtintų prie skirtingų molekulių.
Esant magnetiniam laukui, šios poros pusiausvyra bus pakankamai skirtingi, kad paveiktų cheminių reakcijų pobūdį, sukeldamas biologinio poveikio kaskadą, kurį lemia magnetinio lauko orientacija.

Magnetito pagrindu sukurta „MagnetoreCeption“ yra daug aiškesnis požiūris. Manoma, kad mažyčiai geležies pagrindu pagamintų junginių kristalai organizmo ląstelėse reaguoja į magnetinius laukus, kurių jėga yra pakankamai didelė, kad būtų galima aptikti, verčiant mikrobų ląsteles orientuotis ar suaktyvinti gyvūnus į šiaurę ir pietus iš savo rytų ir vakarų.
Nors šios srities tyrimai tęsiasi ir vis dar daugiausia spekuliatyvūs, kiekvienas mechanizmas gali būti labai jautrus, potencialiai atskleidžiantis naujus būdus, kuriuos galime aptikti silpnais ar uždarais magnetinių laukų požymiais.
Kominis ir Gkoudinakis skaičiavimai nustato, kad indukcijos mechanizmai nepriartėja prie kvantinio jautrumo lygio. Vis dėlto priemonės, kuriose naudojamos radikalios poros, gali būti panašios į kvantines ribas, kaip ir mūsų pačių technologijos.
Tai ne tik gali atkreipti dėmesį į naujas naujovių kryptis, bet ir išvados galėtų būti informuoti apie būsimus eksperimentus įvairiais būdais, kaip gyvenimas Žemėje vystėsi vadovaujamas nematomo magnetizmo viršutinės prievartos.
Šis tyrimas buvo paskelbtas Prx gyvenimas 3.