Magneettiaisti

Magneettiaisti eli kemiallinen kompassi tarkoittaa useiden eläinlajien kykyä suunnistaa Maan magneettikentän avulla. Magneettiaistia hyödyntävät liikkumisessaan monet muuttolinnut, nilviäiset ja sammakkoeläimet. Merieläimille, kuten esimerkiksi langusteille, merikilpikonnille ja lohille, magneettiaisti on hyödyksi, koska pinnan alla ei ole juuri visuaalisia suuntamerkkejä. Jopa eräillä nisäkkäistä, kuten kaljurotilla ja joillakin lepakkolajeilla, on magneettiaisti.

Lintujen kemiallinen kompassi todettiin tutkimuksissa jo 1970-luvulla. Se perustuu niin sanotulle radikaaliparien mekanismille, jossa valonsäteiden tuottamat fotonit irrottavat elektroneja linnun silmän verkkokalvon kryptokromiproteiini-nimisestä reseptorimolekyylistä. Tällöin syntyy Maan magneettikentän suunnalle herkkiä vapaaradikaalipareja eli yhdisteitä, jossa on pariton elektroni tai vapaa valenssi. Verkkokalvon kryptokromiproteiinin absorboidessa valoa sen flaviiniadeniinidinukleotidissa syntyy vapaa radikaalipari, jonka toinen elektroni  siirtyy  1,5  nanometrin päässä sijaitsevaan aminohappoon. Radikaalin parin elektronit muodostavat lomittuneine   elektroneineen koherentin kvanttitilan, jonka aikana linnun aivot vertaavat vapaan radikaaliparin elektronien välistä suuntaa Maan  magneettikentän kenttäviivojen suunnan kanssa. Kyseinen suuntakulma vaikuttaa siihen, kuinka nopeasti vapaa radikaalipari palaa neutraaliksi kryptokromiproteiiniksi lähettäen signaalin linnun hermojärjestelmään. Linnut kykenevät määrittämään myös magneettikentän  voimakkuuden hyödyntämällä nokassaan ja korvissaan sijaitsevia nanokokoisia magnetiittipalloja ja -kiteitä.

Magneettiaisti havaittiin, kun huomattiin, että eläimiin kiinnitetty magneetti häiritsi niiden liikkumista. Eläimiä on pystytty myös ohjailemaan muuttamalla keinotekoista magneettikenttää.

Myös joidenkin bakteerien on osoitettu reagoivan magneettikenttiin magnetiitin avulla. Banaanikärpästen ja monarkkiperhosten magneettiaistit perustuvat kryptokromiin. Merieläinten magneettiaisti puolestaan saattaisi selittyä sähkömagneettisella induktiolla.

Eläintieteen professori Hynek Burda on tutkimuksissaan löytänyt yllättäviä viitteitä myös isojen nisäkkäiden, kuten peurojen, lehmien ja koirien magneettiaisteista. Tutkimuksia ei ole kuitenkaan kyetty vielä toistamaan.

Lähteet

Aiheesta muualla 
 Jani Kaaro: Magneetti kääntää lehmänkin Tiede.fi. 2013.

Magnetismi
Eläintiede