Onderzoekers van Western’s Advanced Center 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 hersengebied genaamd “Cluster N” voor het verwerken van geomagnetische informatie.
Voor de context is het van vitaal belang 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 een schild tegen schadelijke kosmische straling die wordt uitgezonden door de zon.
Voor sommige leden van het dierenrijk is deze onzichtbare kracht echter een natuurlijke GPS. Zalmen, zeeschildpadden en trekvogels gebruiken het magnetische veld om grote afstanden te overbruggen.
Het proces van hoe en waarom dit gebeurt, is een soort 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 de onderzoekers ontdekten
Het team ontdekte dat deze vogels ‘s nachts Groep N in hun hersenen kunnen activeren wanneer ze gemotiveerd zijn om te migreren. Door deze activering kunnen vogels tijdens koelere periodes prooien ontwijken en vliegen. Maar de vogels zijn ook in staat om de regio in rusttoestand te brengen wanneer ze klaar zijn om te rusten.
Brodbeck legde uit: “Dit hersengebied is erg belangrijk voor het activeren van het geomagnetische kompas, vooral voor zangvogels wanneer ze ‘s nachts migreren.” De studie vertegenwoordigt het eerste bewijs voor het functioneren van dit hersengebied bij een Noord-Amerikaanse vogelsoort en bouwt voort op eerder werk dat voornamelijk in Europa werd uitgevoerd.
Decennia lang heeft het magnetisch veld van de aarde niet alleen natuurkundigen en lucht- en ruimtevaartingenieurs geïntrigeerd, maar ook creatieve geesten, en inspireerde het werk van beroemde sciencefictionschrijvers zoals Frank Herbert en Stephen King. Ook het concept van onzichtbare krachten die onze bewegingen sturen, totaal onmerkbaar voor mensen, blijft Brodbeck fascineren.
“Het is heel leuk om na te denken over magnetische velden, 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.
De betekenis van de studie
Om te navigeren en te migreren zijn vogels niet alleen afhankelijk van het magnetisch veld van de aarde, maar ook van visuele aanwijzingen van de zon en de sterren. Helaas onderbreken onze steeds meer verstedelijkte landschappen, bezaaid met kunstlicht en glazen wolkenkrabbers, hun migratieroutes.
“Dit soort fundamenteel onderzoek informeert ons en stelt ons in staat om de volledige reeks manieren te begrijpen 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 voor het begrijpen en mogelijk verminderen van de manieren waarop menselijk handelen hun reizen beïnvloedt.
Deze baanbrekende studie, gepubliceerd in de Europees tijdschrift voor neurowetenschappen, onderstreept de noodzaak van voortdurende verkenning van de complexe mechanismen die het gedrag van dieren sturen. Daarnaast geeft het ook een perspectief op onze verantwoordelijkheid tegenover de medebewoners van onze planeet, aangezien ons handelen onvermijdelijk een stempel drukt 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 binnen de planeet tot in de ruimte. Het is afkomstig van de stroom van gesmolten ijzer en nikkel in de buitenste kern van de planeet, waardoor elektrische stromen ontstaan die op hun beurt het magnetische veld genereren. Dit staat bekend als het dynamo-effect.
Het magnetische 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 weggevaagd door zonnewinden, stromen van geladen deeltjes van de zon.
navigatie hulp
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 van magnetische navigatie, gebruikt door zowel mensen als veel dieren. Dieren zoals vogels, zeeschildpadden en zelfs sommige soorten bacteriën kunnen het magnetische veld van de aarde voelen en gebruiken om te navigeren.
Aurora generatie
Het magnetische veld van de aarde is ook verantwoordelijk voor verschijnselen zoals de aurora borealis (noorderlicht) en 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 uitstralen.
Het magnetisch veld van de aarde is niet statisch. Gedurende miljoenen jaren heeft het talloze inversies ondergaan, waarbij de magnetische noord- en zuidpolen van plaats verwisselen. De laatste inversie, bekend als de Brunhes-Matuyama-inversie, 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 die van Western’s Advanced Center for Avian Research (AFAR) doorgaan, zal ons begrip van dit complexe en vitale deel van onze planeet blijven groeien.
—-
Bezoek ons op EarthSnap, een gratis app van Eric Ralls en Earth.com.