Onderzoekers van Western’s Advanced Facility for Avian Research (AFAR) hebben een opmerkelijke ontdekking gedaan over vogels: ze kunnen letterlijk een hersenschakelaar omdraaien om het magnetische veld van de aarde te voelen.
De studie werpt nieuw licht op de intrigerende manier waarop trekvogels navigeren, en benadrukt het belang van een deel van de hersenen genaamd de ‘Swarm N’ voor het verwerken van geomagnetische informatie.
Voor de context is het cruciaal om te erkennen dat het magnetische veld van de aarde zich tot ver in de ruimte uitstrekt. Deze beschermende laag, veroorzaakt door de stroom van gesmolten ijzer in de binnenste kern van onze planeet, dient als ons schild tegen de schadelijke kosmische straling die door de zon wordt uitgezonden.
Voor sommige leden van het dierenrijk is deze onzichtbare kracht echter een fysieke GPS. Zalmen, zeeschildpadden en trekvogels gebruiken het magnetische veld om grote afstanden te overbruggen.
Het proces van hoe en waarom dit gebeurt, is een beetje een mysterie geweest. De nieuwe studie, geleid door promovenda Madeleine Brodbeck en co-directeur van AFAR Scott MacDougall-Shackleton, is begonnen dit mysterie te ontrafelen. Het onderzoek richtte zich op witkeelmussen.
Wat ontdekten de onderzoekers?
Het team ontdekte dat deze vogels het vermogen hebben om ‘s nachts het N-complex in hun hersenen te activeren wanneer ze gemotiveerd zijn om te migreren. Door deze activering kunnen vogels tijdens koudere periodes prooien ontwijken en vliegen. Maar vogels zijn ook in staat om het gebied slapend te maken als ze klaar zijn om te rusten.
Brodbeck legde uit: “Dit deel van de hersenen is buitengewoon belangrijk voor het activeren van het geomagnetische kompas, vooral voor zangvogels wanneer ze ‘s nachts migreren.” De studie vertegenwoordigt het eerste bewijs van het functioneren van dit hersengebied bij een Noord-Amerikaanse vogelsoort en bouwt voort op eerder werk dat voornamelijk in Europa is uitgevoerd.
Decennia lang heeft het magnetisch veld van de aarde niet alleen natuurkundigen en ruimtevaartingenieurs geïntrigeerd, maar ook creatieve geesten, die het werk van beroemde sciencefictionauteurs als Frank Herbert en Stephen King inspireerden. Het idee van onzichtbare krachten die onze bewegingen sturen, volledig onmerkbaar voor mensen, blijft ook Brodbeck fascineren.
“Magnetische velden zijn erg leuk om over na te denken, omdat ze onzichtbaar zijn voor mensen. We kunnen ze niet zien of voelen, maar de meeste dieren voelen ze op de een of andere manier,” zei Brodbeck.
Belang van de studie
Voor navigatie en migratie vertrouwen vogels niet alleen op het magnetische veld van de aarde, maar ook op visuele signalen van de zon en de sterren. Helaas verstoren onze steeds meer verstedelijkte landschappen, bezaaid met kunstlicht en glazen wolkenkrabbers, hun migratieroutes.
“Dit soort fundamenteel onderzoek informeert en informeert ons over het volledige scala aan manieren waarop dieren de wereld waarnemen wanneer ze migreren en wat wij als mensen moeten doen om onze impact te minimaliseren”, zei professor MacDougall-Shackleton.
Hij benadrukte dat het begrijpen van de fysieke mechanismen van dierenbewegingen niet alleen academisch is. het is van fundamenteel belang om de manieren waarop menselijke acties hun reizen beïnvloeden te begrijpen en mogelijk te verminderen.
Deze baanbrekende studie, gepubliceerd in Europees tijdschrift voor neurowetenschappen, benadrukt de noodzaak van voortdurende verkenning van de complexe mechanismen die het gedrag van dieren sturen. Daarnaast biedt het ook een perspectief op onze verantwoordelijkheid tegenover de medebewoners van onze planeet, aangezien onze acties onvermijdelijk een stempel drukken op hun migratieroutes.
Meer over het magnetisch veld van de aarde
Het magnetisch veld van de aarde is een krachtige, onzichtbare kracht die zich uitstrekt van het binnenste van de planeet tot in de ruimte. Het komt van de stroom van gesmolten ijzer en nikkel in de buitenste kern van de planeet, die elektrische stromen creëert die op hun beurt het magnetische veld creëren. Dit staat bekend als het dynamo-effect.
Het magnetisch veld van de aarde is om verschillende redenen belangrijk.
Bescherming tegen zonnestraling
Het magnetische veld beschermt de aarde tegen schadelijke zonnestraling. Zonder dat zou het leven zoals wij dat kennen niet bestaan, omdat de atmosfeer zou worden gestript door de zonnewinden – stromen van geladen deeltjes van de zon.
Hulp bij navigatie
Het magnetische veld van de aarde creëert de magnetische noord- en zuidpolen, die enigszins verschoven zijn ten opzichte van de geografische polen. Deze magnetische polen vormen de basis voor magnetische navigatie, die zowel door mensen als door veel dieren wordt gebruikt. Dieren zoals vogels, zeeschildpadden en zelfs sommige soorten bacteriën kunnen het magnetische veld van de aarde voelen en gebruiken om te navigeren.
Generatie van Selas
Het magnetische veld van de aarde is ook verantwoordelijk voor fenomenen zoals de Aurora Borealis (Noorderlicht) en de Aurora Australis (Zuiderlicht). Deze ontstaan wanneer geladen deeltjes van de zon vast komen te zitten in het magnetisch veld van de aarde en botsen met atmosferische atomen en moleculen, waardoor ze licht gaan uitzenden.
Het magnetisch veld van de aarde is niet statisch. Gedurende miljoenen jaren heeft het vele omkeringen ondergaan, waarbij de magnetische noord- en zuidpolen van positie wisselen. De laatste omkering, bekend als de Brunhes-Matuyama-omkering, vond ongeveer 780.000 jaar geleden plaats.
Wetenschappers onderzoeken nog steeds waarom deze omkeringen plaatsvinden, maar men denkt dat veranderingen in de stroom van gesmolten ijzer en nikkel in de buitenste kern van de aarde verantwoordelijk zijn.
Ondanks het belang ervan blijven er veel mysteries bestaan over het magnetisch veld van de aarde. Naarmate studies zoals deze bij Western’s Advanced Facility for Avian Research (AFAR) doorgaan, zal ons begrip van dit complexe en vitale deel van onze planeet blijven groeien.
—-
Bekijk EarthSnap, een gratis app van Eric Ralls en Earth.com.
