Visse dyre navigationsevner, der konstateres at fungere ved eller i nærheden af ​​kvantegrænsen for magnetfeltdetektion

Et par fysikere på University of Kreta har fundet, at nogle typer biologiske magnetoreceptorer, der bruges af forskellige væsener til at navigere, operere ved eller i nærheden af ​​kvantegrænsen. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet PRX livIK Kominis og E. Gkoudinakis beskriver, hvordan de arbejdede problemet med magnetisk sensing hos små dyr omvendt ved at sætte grænser for ukendte kvantegrænser, og hvad det viste om visse dyrs navigationsevner.

Tidligere forskning har vist, at mange skabninger bruger Jordens magnetfelt som en navigationsstøtte. Nogle hajer, fisk og fugle bruger for eksempel det til at hjælpe dem med at krydse lange afstande. Forskellige dyr har også forskellige typer magnetiske sensorer, herunder radikale par, induktion og magnetitmekanismer.

Radikale par fungerer ved at føle korrelationer mellem uparrede elektroner fastgjort til visse molekyler. Induktion fungerer ved at omdanne energi i magnetfeltet til elektricitet og derefter føle den elektriske ladning. Og magnetitbaseret magnetoreception involverer at fornemme bevægelsen eller orienteringen af ​​små jernkrystaller i kroppen, svarende til et menneskeskabt kompas.

Kominis og Gkoudinakis var nysgerrige efter grænserne for sensingsevner hos sådanne væsener, baseret på deres type sensorer. De begyndte deres arbejde med at bemærke, at ydelsen af ​​en magnetisk sensor kan bedømmes ved hjælp af tre typer parametre-volumen, tid og grad af usikkerhed i magnetiske feltestimater. De bemærkede også, at parametrene, der bruges til at bedømme sådanne ydelser, kan gøres små til at rumme små sensorer, men der er også en grænse baseret på Plancks konstante.

For at bedømme ydeevnen for biologiske sensorer bemærkede forskerne, at nogle dyr sandsynligvis fungerer i nærheden af ​​denne grænse på grund af deres lille størrelse og den meget lille mængde involverede magnetfelt. I stedet for at prøve at på en eller anden måde måle sådanne parametre, arbejdede parret det omvendt, startende med kvantegrænsen og arbejdede tilbage til de ukendte parametre.

De fandt, at mindst to biologiske magnetoreceptorer, der er forbundet med kemisk reaktionsfølelse hos forskellige dyr, kan fungere lige ved kvantegrænsen for magnetfeltdetektion, eller måske meget tæt på det – en konstatering, de antyder, der kan føre til udvikling af mere følsom magnetisk magnetisk Feltfølende enheder.