Quali onde radio interrompono il senso magnetico

I ricercatori restringono la gamma di frequenze

Università di Oldenburg

Mentre le onde radio emesse dalle trasmissioni radiofoniche e televisive e dalla radio CB possono disturbare la bussola magnetica degli uccelli migratori, quelle utilizzate nelle reti di comunicazione mobile non lo fanno perché le frequenze sono troppo alte per influenzare il loro senso di orientamento. Questa è stata la scoperta chiave di un nuovo studio pubblicato sulla rivista scientifica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) da un team di ricercatori guidati dal professor Dr Henrik Mouritsen dell'Università di Oldenburg e dal professor Dr Peter Hore dell'Università di Oxford (UK).

Questa scoperta rafforza anche la teoria dei ricercatori secondo cui il senso della bussola magnetica in questi uccelli si basa su un effetto quantomeccanico (noto come meccanismo della coppia radicale) situato nei loro occhi. Per questo studio, il team ha combinato esperimenti comportamentali con complessi calcoli quantomeccanici su un supercomputer.

Mouritsen, Hore e colleghi avevano già dimostrato nel 2014 che l'elettrosmog (rumore elettromagnetico prodotto dall'uomo) nella banda delle onde radio AM, come quello generato dagli elettrodomestici, compromette la capacità degli uccelli migratori di utilizzare il campo magnetico terrestre per l'orientamento (noto come magnetorecezione).

Presumono che questo debole elettrosmog, innocuo per gli esseri umani, influenzi i complessi processi quantistici in alcune cellule della retina degli uccelli migratori che consentono loro di navigare con l'aiuto del campo magnetico relativamente debole della Terra. Ma non è chiaro se l’elettrosmog colpisca anche gli uccelli che volano liberi, come gli uccelli migratori a lunga distanza, il cui numero è in calo da tempo per ragioni sconosciute.

Una proteina sensibile alla luce chiamata criptocromo

Nel presente studio, i ricercatori hanno esaminato più da vicino la connessione tra il meccanismo quantomeccanico che sospettano costituisca la base del senso magnetico degli uccelli e l'interruzione di questo meccanismo da parte delle onde radio. Il loro scopo era quello di trovare ulteriori prove di come funziona il senso della bussola magnetica e quindi fornire una base per ulteriori indagini sugli effetti di disturbo sul comportamento migratorio degli uccelli. Al centro del loro interesse c'era la frequenza limite al di sopra della quale la navigazione degli uccelli migratori rimane inalterata, poiché la determinazione di questo valore permette di trarre conclusioni sulle proprietà del sensore magnetico reale negli uccelli. La loro teoria è che questo sensore sia una proteina sensibile alla luce chiamata criptocromo 4 che possiede le proprietà magnetiche necessarie.

La previsione teorica iniziale degli scienziati era che la frequenza di taglio sarebbe stata compresa tra 120 e 220 megahertz nella gamma delle frequenze molto alte (VHF), quindi il team ha condotto esperimenti comportamentali con la capinera eurasiatica utilizzando diverse bande di frequenza all'interno di questa gamma. In uno studio pubblicato nel 2022 i ricercatori avevano già dimostrato che le onde radio con una frequenza compresa tra 75 e 85 megahertz interferiscono con il senso della bussola magnetica di questi piccoli uccelli canori. Questi esperimenti hanno dimostrato che la loro bussola magnetica smetteva di funzionare quando venivano esposti a queste frequenze radio, ma funzionava correttamente senza esposizione. Le capinere sono migranti a lunga e media distanza che possono coprire lunghe distanze durante la loro migrazione annuale

Le onde radio ad alta frequenza non hanno influenzato il senso della bussola

Nel presente studio, un team guidato da Mouritsen e Hore e dai due autori principali – il biologo Bo Leberecht e il chimico Siu Ying Wong, entrambi dell’Università di Oldenburg – ha condotto esperimenti con frequenze comprese tra 140 e 150 megahertz e tra 235 e 245 megahertz. megahertz. Hanno scoperto che le onde radio in entrambe queste bande di frequenza non influenzavano il senso della bussola magnetica degli uccelli, il che ha confermato le previsioni teoriche degli scienziati.

I ricercatori hanno anche eseguito calcoli modello in cui hanno simulato i processi quanto-meccanici all’interno della proteina criptocromo. Sulla base di questi calcoli è stato possibile restringere ulteriormente la frequenza limite a 116 megahertz. Secondo le simulazioni, le onde radio al di sopra di questa frequenza avrebbero solo un effetto debole sull'orientamento magnetico degli uccelli. Questa previsione è stata confermata dai risultati degli esperimenti. "I nostri esperimenti, insieme a previsioni teoriche dettagliate, forniscono una forte prova che il magnetorecettore della bussola negli uccelli migratori si basa su una coppia di radicali contenenti flavina e non su un tipo di recettore completamente diverso, ad esempio uno basato su nanoparticelle magnetiche", spiega Mouritsen.