Naar inhoud springen

Het roodborstje in je tuin heeft mogelijk een zesde zintuig dat op kwantumfysica draait

Klimaat, natuur en milieu
Een roodborstje zit op de steel van een schop in een herfsttuin.
Het roodborstje dat in je tuin ronddartelt, kan waarschijnlijk iets zien waar wij het menselijk oog geen flauw benul van heeft: het magnetisch veld van de aarde.
Zijn kompas zit vermoedelijk in zijn oog. En het werkt volgens de bizarre regels van de kwantumfysica.
Daarover schrijft het Britse natuurblad Countryfile, op basis van een studie in Nature van de universiteiten van Oldenburg en Oxford.

Het kompas zit in een eiwit in het netvlies

De onderzoekers keken naar cryptochroom 4 (CRY4), een lichtgevoelig eiwit in het netvlies, de laag cellen achter in het oog. Promovenda Jingjing Xu maakte het eiwit van het roodborstje in grote hoeveelheden na met bacteriën. Daarna testte het team hoe het reageerde op magneetvelden.
De versie van het roodborstje bleek veel gevoeliger voor magnetisme dan die van de kip en de duif. Het roodborstje is een trekvogel, de kip blijft thuis. Dat wijst erop dat juist dit eiwit trekvogels helpt de weg te vinden.

Feiten op een rij

  • Het CRY4-eiwit van het roodborstje bestaat uit 527 aminozuren.
  • Vier daarvan, tryptofanen, zijn volgens de berekeningen nodig voor de magnetische werking.
  • De proeven gebeurden met losse eiwitten in het lab en met magneetvelden die sterker zijn dan dat van de aarde.
  • Duitse onderzoekers lieten al in de jaren 60 zien dat roodborstjes zich op het magnetisch veld richten.

Duitse proef met een kooi bracht het aan het licht

Roodborstjes die trekken, vliegen meestal ’s nachts, met weinig herkenningspunten onder zich. In de jaren 60 zetten Duitse onderzoekers roodborstjes in een speciale kooi en draaiden ze de richting van het magneetveld om de vogels heen. De vogels draaiden mee.
Het was een van de eerste proeven die lieten zien dat een dier het aardmagnetisch veld als kompas gebruikt. Waar dat kompas zat, bleef een raadsel. Later zagen biologen dat het vermogen afhing van de kleur van het licht om de vogels heen. Dat wees naar de ogen.
Als we kunnen bewijzen dat cryptochroom 4 de magneetsensor is, hebben we een mechanisme aangetoond dat in de kern kwantummechanisch is.
- Peter Hore, chemicus Universiteit van Oxford

Eenzame elektronen voelen het magnetisch veld

Hier wordt het kwantumfysica, de natuurkunde van de allerkleinste deeltjes. Elektronen zitten graag in paren. Valt er blauw licht op CRY4, dan ontstaan moleculen met een ongepaard elektron. Zo’n eenzaam elektron heeft een eigenschap die spin heet. Die laat zich beïnvloeden door een magneetveld.
“Elektronen die na activering door blauw licht door het molecuul kunnen bewegen, spelen een cruciale rol”, zegt Henrik Mouritsen, die de onderzoeksgroep in Oldenburg leidt. Het magnetisch veld van de aarde verandert dus de chemie in het eiwit. Dat kan de vogel vertellen in welke richting hij vliegt.
Wie al eens las waarom je geen vetbolletjes moet ophangen voor vogeltjes, weet dat tuinvogels meer verrassingen in petto hebben.

Ziet het roodborstje een schaduw over de wereld?

Omdat de reactie in het oog plaatsvindt, ziet het roodborstje het magnetisch veld misschien wel echt voor zijn snavel materialiseren. Niet als lijnen op een kaart, schrijft Countryfile, maar mogelijk als een vage vlek of schaduw over zijn gewone beeld heen.
Bewezen is dat nog niet. “Het moet nog worden aangetoond dat dit in de ogen van vogels gebeurt”, zegt Mouritsen. Zijn groep liet wel voor het eerst zien dat een molecuul uit het oog van een trekvogel gevoelig is voor magneetvelden.
Ze laten voor het eerst zien dat een molecuul uit het gezichtsvermogen van een trekvogel gevoelig is voor magneetvelden.
- Henrik Mouritsen, onderzoeksleider Universiteit van Oldenburg
Het roodborstje hoort bij de vogels die het vaakst in Nederlandse tuinen worden geteld; bij de laatste tuinvogeltelling verloor de huismus zijn koppositie. Het vogeltje op je schop navigeert misschien op een natuurkunde die wetenschappers zelf nog maar half begrijpen.
Meer weten?
loading

Loading