量子的機構で地磁気を感じる
渡り鳥は、大陸をまたいだ飛行など、非常に長い距離を迷わずにナビゲーションすることができる。このような非常に困難に思える渡りを実現する際の手掛かりの一つとして、渡り鳥は地磁気を利用することが知られている。地球の地磁気は弱く、どのように知覚するかは長い間謎であったが、現在は網膜内のクリプトクロムで受容されることが分かっている。
網膜の中のクリプトクロムでは、光励起と不対電子の相互作用(量子エンタングルメント状態の形成)が起こり、磁気の感知に役立っているのではないかと考えられている。
具体的には、スーパーオキシドアニオン(O−2)やトリプトファンラジカルなどがクリプトクロムの作用でFADH-とラジカル対を安定に形成することも確認されている。
これが地磁気を感じる磁石となっているという説が有力だそうだ。
量子力学的機構が関与する生物学的現象はまだ多くは知られていないが、今後現在説明できない現象への量子力学の関与が明らかになるのか、非常に楽しみな分野である。
参考文献
Magnetoreception through Cryptochrome May Involve Superoxide: Biophysical Journal (cell.com)
渡り鳥は地球の地磁気を利用して飛行し、網膜内のクリプトクロムが感知している。量子力学が関与しており、今後の研究が期待される。
サムネイル画像はDALL-Eにより生成