حسب (2014) McFadden & Al-Khalili فإن البوصلة المغناطيسية يمكن أن تشوّش بالمجال المغناطيسي المستقر، وهو ما يحصل عند تقريب قضيب مغناطيسي، وكذلك بالمجال المغناطيسي المتناوب، عند تعريضها إلى قضيب مغناطيسي يدور بسرعة بطيئة معيَّنة؛ أي بتردُّد واطئ تتمكَّن البوصلة من متابعته، بينما يتلاشى التأثير في الترددات العالية.

أما البوصلة الكيميائية فهي تعتمد، كما سبق شرحه، على حالة التراكب الكمومي للحالة المنفردة، والحالة الثلاثية لزوج الجذر؛ والتي ترتبط بتغير الطاقة وبالتالي بالتردُّد. هذا التغير بين الحالتين الذي يحصل بتردُّد يمكن أن يكون بملايين المرات في الثانية. وهكذا يُمكن أن تتأثر هذه المنظومة بتردُّد المجال المغناطيسي عن طريق الرنين فقط، عندما يكون تردُّد المجال المغناطيسي بنفس تردُّد زوج الجذر؛ أي أن يكونا متوافقين. في هذه الحالة يقوم الرنين بضخ الطاقة في المنظومة، والتي ستؤدي إلى تغير التوازن الحرج بين الحالة المنفردة والحالة الثلاثية. وهذا ما تبين من تجربة فريق Ritz-wiltschko حيث إن تعريض الطيور إلى مجال مغناطيسي بتردد 1.3 ميغاهيرتز سبب تشويشا لقدرتها على التوجه، بينما التردُّدات الأعلى أو الأقل من ذلك كان تأثيرها أقل. وهكذا يبدو أن المجال يتوافق رنينه مع شيء يتذبذب بتردُّد عالٍ جدًّا في البوصلة الكيميائية للطيور. وهكذا صار من الجلي أن هذه البوصلة ليست بوصلةً مغناطيسية عادية، وإنما مع زوج جذور متشابكة كموميا في حالات تراكب منفردة وثلاثية. وعزّزت هذه النظرية بالعديد من التجارب اللاحقة (2019 ,.Kerpal et al).

ومن أجل تحقق هذه الظاهرة الكمومية لا بد من بقاء حالة التشابك لميكرو ثانية على الأقل، لإتمام عمليات التقلب لتذبذبات المجال المغناطيسي، ومن أجل تفادي فك التماسك. وكان (2007) ,.Liedoge et al قد أشاروا إلى فترة بقاء الجذور الحرة في شبكية طائر الدخلة بالميلي ثانية؛ أي ألف مرة أكثر من الحد الأدنى. وبينت الحسابات المعتمدة على نظرية المعلومات الكمومية لمعطيات التجارب الخاصة ببوصلة زوج الجذور، أن ظواهر التراكب الكمومي والتشابك الكمومي فيها تستمر لعشرات الميكروثانية على الأقل، وهو وقت يكفي للحيوان أن يستغلها في تحسس المجال المغناطيسي الأرضي، ويحدّد اتجاه طيرانه. كما يؤكد عمل ميكانيك الكم في تحسس المجال المغناطيسي في الحيوانات (2011 ,.Gauger et al). وأكد (2020 ,.ay et al)أن المقاربات شبه التقليدية لحركيات البرم المغزلي لأزواج الجذور، يمكن أن توفّر فقط وصفًا كافيًا لتكوين نواتج التفاعل غير المتناظر، حينما لا يكون ثمة ارتباط لفّ مغزلي إلكتروني. وهذه الحالة من غير المرجح أن تتماشى مع وظيفة تحسس المجال المغناطيسي. ومع أن الطرق شبه التقليدية يمكن أن تعمل جيدًا مع أزواج الجذور القصيرة البقاء مع ارتباط لفّ مغزلي أقوى، والتي يمكن معها معاملة التآثُرات الفائقة الدقة كاضطرابات، يبدو أن المحاكاة الصحيحة لتأثيرات المجال المغناطيسي غير المتناظر المناسبة للتحسُّس المغناطيسي، تحتاج إلى حسابات ميكانيكا الكم الكاملة؛ لذلك يستنتج الباحثون أن التحسس المغناطيسي للطيور بأزواج الجذور، له مكان حقيقي في البيولوجيا الكمومية.

هذه النتائج حفزت البحث في هذا الموضوع، وتم الكشف عن التحسس المغناطيسي في أنواع كثيرة من الطيور بما فيها غير المهاجرة؛ مثل الفنجز Taeniopygia Pinzon-Rodriguez & Muheim, 2017) guttata) والحمام الزاجل Columba livia Wiltschko and Wiltschko, 1981; 1998) domestica والكركند الشوكي والراي اللساع وأسماك القرش والحيتان والدلافين والدجاج Gallus gallus وحشرات النحل والصراصر والميكروبات. هذه النتائج تشير إلى أن وجود نظام كهذا في هذا الطيف الواسع من الحيوانات؛ يعني أنه نتاج تطوري لمئات الملايين من السنين وربما أكثر. إنه مثال رائع لاكتشاف وتطبيق الأحياء لأهم ظواهر ميكانيك الكم 2014 McFadden & Al-Khalili

مواضيع ذات صلة

Neurology of vision

Other eyes

The compound (insect) eye

The rod cells

The physiology of the eye

The human eye

The Relation of Physics to Biology

تقييم البيئة البحرية بواسطة حساسات النانو

تكنولوجيا النانو في قطاع الزراعة: إعادة ترتيب الجينات

النانو روبوت

تكنولوجيا النانو للوقاية من البكتيريا والجراثيم

دعامات القلب النانوية