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Aug 20, 2023

カメは地球の磁場と「量子生物学」を利用して自分の位置を把握する

カメは、食べ物、仲間、営巣地を求めて、壮大なコースを描きながら、外洋を何千マイルも移動します。 彼らがどこへ行くのかを正確にどのように見つけるのか、科学者たちは長い間困惑してきた。

カメは、食べ物、仲間、営巣地を求めて、壮大なコースを描きながら、外洋を何千マイルも移動します。 磁場の関与を疑いながらも、カメがそれを感知する正確なメカニズムについては不明で、カメがどこへ行くのかを正確にどのようにして見つけるのか、科学者たちは長い間困惑してきた。

その後、私たちは、カメが孵化した浜辺、メスが後に自分の卵を産むために戻ってくる場所など、場所の磁気的な特徴を認識しているようであることを知りました。 磁気圏が常に変動していることはわかっており、カメの営巣地もそれに連動して移動することがわかっています。では、カメはどのようにしてこの目に見えない力を理解できるのでしょうか?

この疑問に対するいくつかの答えは、カミツキガメが自発磁気配列として知られる現象によって北と南を見分ける方法を調べた研究で明らかになりました。 かつては動物界では珍しい形質だと考えられていたが、バージニア工科大学生物科学部のジョン・フィリップス教授がIFLScienceに語ったところによると、これはもはや当てはまらないという。

「自発的な磁気配列は、ウシからザリガニ、そしてその間のすべての動物にまで発見されています。 それは、コンパス指向や移動指向のような、目標指向ではありません。 基本的に彼らは北と南に並んでいるのです。」

「それは、この非常にエキゾチックな感覚システムと関係があると私たちは考えています。これは、光に対する反応が磁場に対する配列に依存する光受容体を含む量子プロセスです。」

この現象を説明するために、フィリップスはそれを、光源を見つめて目を離した後に経験する奇妙な視覚に例えています。 この補色のぼやけは現実には存在しませんが、私たちの疲れた光受容体がそれを知覚し、物理的に存在しないもののイメージを私たちに与えます。

「では、同じようなことが磁場で起こると、磁場の特定の配列により、[光受容体が]光をより明るく、またはより暗く認識することになります。 したがって、彼らはこのパターンを世界に重ね合わせて見ているのではないかと私たちは推測しています。」

この超常現象の視覚化は、目標指向の地図やコンパスではなく、動物が空間情報を整理できるようにする一種のグリッド システムであるというのがフィリップスの見解です。 地球の磁場は、地点 A から地点 B へのコースを描くのではなく、漠然と慣れ親しんだ環境で正しい方向を示すのに役立ちます。

唯一の問題は、私たちは磁場がますます蔓延する世界に住んでおり、それが事態を混乱させる可能性があるということです。

「動物を非常に低レベルの無線周波数信号にさらすと、磁気コンパスが機能しなくなります」とフィリップス氏は続けた。 「そして、これは渡り鳥でも起こります。 それはネズミでも昆虫でも起こりますし、いたるところで起こります。」

この有害な影響は、Lukas Landlerら（そのうちの1人はフィリップス）による2015年の研究で明らかになった。この研究では、カミツキガメを研究室に連れて行き、無線周波数への曝露が方向転換能力にどのような影響を与えるかを調査した。 その結果、カメは実験条件下では磁北に向かって体勢を整えることができたが、低レベルの無線周波数にさらされるとそれができなくなったことが判明した。

「これが示唆しているのは、彼らの知覚、彼らが見るパターンは、電磁環境、つまり存在する無線周波数に依存しているということです」とフィリップス氏は述べた。 「つまり、無線周波数は単に新しいパターンを認識しないため、磁気コンパスを台無しにする可能性があります。」

地球の磁場は、カメが世界を理解するために依存するいくつかの手がかりのうちの 1 つです。 天体の情報は、孵化したばかりのヒナが海岸から出るのに役立ちますが、インフラの増加によって磁気入力が濁るのと同じように、ここでも人間の発展が問題になります。 子ガメは海を求めて最も明るい地平線に向かうと考えられていますが、自然光がナイトクラブの人工的な輝きに負けると、間違った方向に進んでしまう可能性があります。