磁気感覚を乱す電波はどれですか

研究者は周波数範囲を絞り込む

オルデンバーグ大学

ラジオやテレビ放送、CB ラジオから発せられる電波は渡り鳥の磁気コンパスを混乱させる可能性がありますが、移動体通信ネットワークで使用される電波は、周波数が高すぎて方向感覚に影響を与えないため、渡り鳥の磁気コンパスを混乱させることはありません。 これは、オルデンブルク大学のヘンリック・モーリツェン教授とオックスフォード大学のピーター・ホア教授率いる研究者チームが科学雑誌「米国科学アカデミー紀要（PNAS）」に発表した新しい研究の重要な発見であった。 （イギリス）。

この発見はまた、これらの鳥の磁気コンパス感覚は目に位置する量子力学的効果（ラジカルペアメカニズムとして知られる）に基づいているという研究者の理論を裏付けるものである。 この研究のために、チームは行動実験とスーパーコンピューター上の複雑な量子力学的計算を組み合わせました。

Mouritsen、Horeらはすでに2014年に、家庭用電化製品によって発生するようなAMラジオ波帯のエレクトロスモッグ（人為的電磁ノイズ）が、渡り鳥が方向を定めるために地球の磁場を利用する能力を損なうことを実証していた。磁気受信)。

彼らは、人間には無害なこの弱いエレクトロスモッグが、渡り鳥の網膜の特定の細胞における複雑な量子物理的プロセスに影響を及ぼし、渡り鳥が地球の比較的弱い磁場の助けを借りて航行できるようにしていると主張している。 しかし、エレクトロスモッグが長距離を飛ぶ渡り鳥など自由に飛ぶ鳥にも影響を与えるかどうかは、不明な理由でしばらくの間数が減少しているが、依然として不明である。

クリプトクロームと呼ばれる光に敏感なタンパク質

今回の研究で研究者らは、鳥の磁気感覚の基礎を形成していると考えられる量子力学的メカニズムと、電波によるこのメカニズムの破壊との関係を詳しく調べた。 彼らの目的は、磁気コンパスの感覚がどのように機能するかについてのさらなる証拠を見つけ、鳥の渡り行動に対する破壊的な影響についてのさらなる調査の基礎を提供することでした。 彼らの関心の焦点は、渡り鳥の航行に影響を及ぼさないカットオフ周波数でした。この値を決定することで、鳥の実際の磁気センサーの特性について結論を導くことができるからです。 彼らの理論では、このセンサーはクリプトクローム 4 と呼ばれる光に敏感なタンパク質であり、必要な磁気特性を備えているということです。

科学者の当初の理論的予測では、カットオフ周波数は超短波 (VHF) 範囲の 120 ～ 220 メガヘルツの間のどこかにあるだろうと考えられていたため、研究チームはこの範囲内のさまざまな周波数帯域を使用してユーラシアンブラックキャップの行動実験を実施しました。 2022年に発表された研究で、研究者らはすでに、75～85メガヘルツの周波数の電波がこれらの小さな鳴き鳥の磁気コンパス感覚を妨げることを実証していた。 これらの実験は、磁気コンパスがこれらの無線周波数にさらされると機能しなくなるが、さらされなければ正常に動作することを示しました。 ブラックキャップは長距離および中距離の渡り鳥で、毎年の渡りで長距離を移動することができます。

高周波電波はコンパスの感覚に影響を与えませんでした

現在の研究では、モーリツェン氏とホア氏、そしてオルデンブルク大学の生物学者ボー・レーベレヒト氏と化学者シウ・イン・ウォン氏の二人の筆頭著者が率いるチームが、140～150メガヘルツと235～245メガヘルツの周波数で実験を実施した。メガヘルツ。 彼らは、これら両方の周波数帯域の電波が鳥の磁気コンパス感覚に影響を及ぼさないことを発見し、これは科学者の理論的予測を裏付けました。

研究者らはまた、クリプトクロムタンパク質内部の量子力学的プロセスをシミュレートするモデル計算も実行した。 これらの計算に基づいて、カットオフ周波数をさらに 116 メガヘルツまで絞り込むことができました。 シミュレーションによると、この周波数を超える電波は鳥の磁気の向きにわずかな影響しか及ぼさないと考えられます。 この予測は実験結果によって裏付けられました。 「私たちの実験は、詳細な理論的予測と合わせて、渡り鳥のコンパス磁気受容体がフラビンを含むラジカルペアに基づいており、例えば磁性ナノ粒子に基づいた受容体など、完全に異なる種類の受容体ではないという強力な証拠を提供します」とモーリツェン氏は説明する。