Całe życie na Ziemi powstało i ewoluowało w obecności pola geomagnetycznego, generowanego przez naszą planetę. Na co dzień nie zauważamy jego oddziaływania głównie
dlatego, że tak jak np. grawitacja, jest z nami cały czas. Inaczej jest w przypadku zwierząt, które wykorzystują pole magnetyczne Ziemi jako źródło informacji.
Zdolność wyczuwania pola magnetycznego u kręgowców wykształciła się w toku ewolucji. Ta zdolność kojarzona jest z tzw. szóstym zmysłem i jest ważnym źródłem informacji dla wielu gatunków zwierząt. Kilka lat temu odkryto, że bydło i owce, a także jelenie i dziki podczas odpoczynku układają swoje ciała niemal zawsze wzdłuż magnetycznej osi północ-południe. Ponadto nie tak dawno, bo w roku 2013, niemieckim badaczom udało się szczegółowo zbadać i opisać niezwykły mechanizm u ptaków, które fizycznie mogą dostrzegać linię pola geomagnetycznego.
– U ptaków zmysł magnetyczny związany jest przede wszystkim z wędrówkami. Jest on u nich bardzo dobrze wykształcony i szeroko używany – mówi prof. Jakub Z. Kosicki z Zakładu Biologii i Ekologii Ptaków Wydziału Biologii UAM.
– Ptaki działają w dwóch systemach. Pierwszy z nich jest oparty na magnetosomach; drugi, nowszy ewolucyjnie, działa przez kryptochromy i to właśnie dzięki nim ptaki widzą linie pola magnetycznego – dodaje Weronika Erdmann, doktorantka z Zakładu Taksonomii i Ekologii Zwierząt Wydziału Biologii UAM.
Chociaż ptaki działają w dwóch systemach, to kluczem do rozwiązania zagadki jest kryptochrom, czyli białko, które znajduje się w czopkach siatkówki oka i reaguje na niebieskie oraz ultrafioletowe światło. Wpływa ono też na czułość siatkówki, tak więc linie pola magnetycznego bezpośrednio nakładają się na widziany przez ptaka obraz w postaci łagodnych zmian jasności.
Magnetyczna fizjologia
Jednak kryptochromy występują nie tylko u ptaków. Molekuły te obecne są również m.in. u drapieżników, takich jak wilki, niedźwiedzie, lisy i borsuki A co ze zwierzętami domowymi? Choć koty ich nie mają, to posiadają je psy, których zmysły ukierunkowane są na północ.
– Jak wiadomo, psy w prostej linii pochodzą od wilka szarego. Gatunek ten zasiedlał i nadal zasiedla wiele ekosystemów Eurazji i Ameryki Północnej. Takie szerokie spektrum wybiórczości środowiskowej wymusiło powstanie unikalnego systemu przestrzennej orientacji. Wiemy, że wszystkie psy mają bardzo dobry zmysł węchu, ale ten kanał komunikacji i pozyskiwania informacji przestrzennej jest, niestety, mało pojemny, ponieważ zapachy są ulotne. Najprostszym sposobem było więc orientowanie się na podstawie zmysłu geomagnetycznego. Geomagnetyzm po prostu efektywnie uzupełnia inne psie i wilcze zmysły – mówi prof. Jakub Z. Kosicki.
Niedawno badacze z Izraela, z Zakładu Biologii i Ekologii Ptaków UAM i z Instytutu Zoologii Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu przeprowadzili badania, w których sprawdzali zachowanie psów w parkach miejskich Ejlatu. Naukowcy chcieli sprawdzić, czy psy wykażą preferencję danego kierunku magnetycznego podczas defekowania i czy na ich zachowanie wpłynie obecność magnesu ukrytego w otoczeniu zwierzęcia.
Wyniki badań pokazały, że psy podczas wypróżniania się ustawiają się w osi północ-południe. Pewna teoria zakłada, że symetryczne układanie całego ciała wzdłuż linii pola magnetycznego może w jakiś sposób wpływać na procesy fizjologiczne czy zapewniać psychiczny spokój. Póki co, brakuje jednak eksperymentów, potwierdzających tę teorię.
Mapy magnetyczne
Zwierzęta posługujące się polem magnetycznym mają wyjątkową zdolność do jego wykorzystywania. Niektóre z nich poruszają się na tzw. azymut, czyli wyznaczają sobie najbliższy biegun i w jego kierunku się przemieszczają. Co ciekawe, nie wiedzą, czy jest to biegun południowy, czy też północny, poruszają się więc tylko na osi od równika i do równika. Druga grupa zwierząt wykorzystuje tzw. mapy magnetyczne, czyli zapamiętuje charakterystykę pola magnetycznego w danym miejscu na Ziemi i porusza się względem tych punktów. Jak się okazuje, najcięższa jest dla nich pierwsza podróż.
– Jest to właśnie przyczyna, dla której część ptaków, żółwi morskich czy waleni po prostu się gubi – mówi Weronika Erdmann.
A co z nami?
Nasze zwierzęce korzenie sugerują, że i my powinniśmy być zdolni do odczuwania pola magnetycznego, choć pomimo wielu badań nigdy nie zdołano ostatecznie tego udowodnić. Jednak wydaje się, że pole geomagnetyczne może mieć wpływ, chociażby na funkcjonowanie układu krążenia, podziały komórkowe oraz ich różnicowanie czy wreszcie funkcjonowanie różnych enzymów.
– Aby zrozumieć lepiej, w jaki sposób pole magnetyczne wpływa na nasz organizm, potrzebujemy znacznie więcej badań – podsumowuje prof. Łukasz Kaczmarek.
