Животные оказались способны чувствовать магнитное поле на квантовом пределе обнаружения
Физики выяснили, что некоторые рецепторы животных, реагирующие на магнитное поле, работают близко к квантовому пределу. По мнению исследователей, тщательное изучение таких рецепторов поможет людям создавать более компактные детекторы магнитного поля.
Многие существа используют магнитное поле Земли для навигации — птицы, бабочки, рыбы, летучие мыши, даже бактерии. У животных в процессе эволюции развились разные типы магнитных сенсоров: радикальные пары, индукционные механизмы и магниторецепция на основе магнетита, минерала из оксидов железа, содержащегося в их организме.
Радикальные пары работают, детектируя связь между неспаренными электронами, связанными с определенными молекулами. Индукция преобразует энергию магнитного поля в электричество, а нервная система животного затем регистрирует электрический заряд. Магниторецепция на основе магнетита работает за счет восприятия движения или смены ориентации крошечных кристаллов железа в теле животного, подобно ориентации по компасу.
Ученые из Университета Крита (Греция) заинтересовались пределами чувствительности животных к магнитному полю в зависимости от типа их сенсоров. Они начали с того, что определили параметры оценки магнитного сенсора — объем, время ответа и степень неопределенности в оценке магнитного поля. Также исследователи указали, что эти параметры могут оказаться очень маленькими для крошечных сенсоров, но существует физический предел работы таких структур, связанный с постоянной Планка.
Чтобы оценить биологические сенсоры, физики предположили, что некоторые животные воспринимают магнитное поле на величинах, близких к теоретическому пределу из-за их малого размера и крайне слабых изменений магнитного поля, которые они способны улавливать. Вместо того чтобы пытаться измерить такие параметры, ученые пошли обратным путем: начали с квантового предела и вывели неизвестные параметры.
Авторы исследования выяснили, что как минимум два биологических магниторецептора, связанных с восприятием химических реакций у различных животных, могут работать прямо на квантовом пределе обнаружения магнитного поля или очень близко к нему. Работа опубликована в журнале PRX Life.
Расчеты показали, что индукционные механизмы не достигают квантового уровня чувствительности. Однако радикально-парный механизм и чувствительность на основе магнетита могут подходить очень близко к пределам точности обнаружения магнитного поля.
Это открытие, по мнению физиков, может привести к созданию более чувствительных устройств для обнаружения магнитных полей.
Telegram 
Дзен 
VK В 2017 году человечество впервые заметило объект, прилетевший из другой звездной системы. Он оказался странным, почти не похожим ни на астероид, ни на комету, и получил имя Оумуамуа. Затем появился «нормальный» межзвездный странник — комета Борисова. А в 2025-м астрономы обнаружили 3I/ATLAS — объект, который, вероятно, хранит вещество времен рождения чужих миров. Но что изменили в астрономии эти три гостя из межзвездной тьмы?
Американские биотехнологи впервые сообщили об обращении вспять клеточного старения в живых клетках печени человека — не мышиных, не синтетических, а именно человеческих. На волне этого результата компания привлекла 435 миллионов долларов и готовится к клиническим испытаниям.
Роль личности в истории чаще всего иллюстрируют правителями или полководцами. Но, глядя на современную карту мира, нельзя не признать: она выглядела бы принципиально иначе, если бы не одна крестьянская девушка, которую сожгли в этот день ровно 595 лет назад.
В 2017 году человечество впервые заметило объект, прилетевший из другой звездной системы. Он оказался странным, почти не похожим ни на астероид, ни на комету, и получил имя Оумуамуа. Затем появился «нормальный» межзвездный странник — комета Борисова. А в 2025-м астрономы обнаружили 3I/ATLAS — объект, который, вероятно, хранит вещество времен рождения чужих миров. Но что изменили в астрономии эти три гостя из межзвездной тьмы?
Астрономы провели длительную радиодиагностику межзвездного объекта 3I/ATLAS и не нашли признаков искусственных технологий. Наблюдение окончательно подтвердило естественную природу ледяного тела, хотя ученые изначально не ожидали сенсации.
Роль личности в истории чаще всего иллюстрируют правителями или полководцами. Но, глядя на современную карту мира, нельзя не признать: она выглядела бы принципиально иначе, если бы не одна крестьянская девушка, которую сожгли в этот день ровно 595 лет назад.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии