பறவைகள் வழிதவறாமல் பறப்பது எப்படி?

இயற்கையில் பல வியப்பான விஷயங்கள் உள்ளன. அறிவியலாளர்கள் ஒவ்வொன்றாக அவற்றைக் கண்டறிந்து வருகின்றனர். பறவைகள் நீண்ட தூரம் பயணம் செய்வது அப்படிப்பட்ட ஒரு வியப்பு.

ஒவ்வொரு வருடமும், பல குளிர் நாடுகளில் இருந்து பறவைகள் தமிழ்நாட்டிலுள்ள வேடந்தாங்கல், கூந்தன்குளம் போன்ற இடங்களுக்கு வருகின்றன.

கனடாவில் இருந்து ஆஸ்திரேலியாவுக்கு, பல கடல்களையும் நாடுகளையும் கடந்து பறவைகள் பயணம் செய்கின்றன என்று ஆய்வுகள் கூறுகின்றன.

இன்னொரு வியப்பான விஷயம் என்னவென்றால், பறவைகள் சென்ற வருடம் எந்த இடத்திற்கு வந்தனவோ, அதே இடத்திற்கு அடுத்த வருடமும் துல்லியமாக வந்து சேர்கின்றன.

பறவைகள் எப்படி இவ்வளவு தூரம் வழிதவறாமல் பயணிக்கின்றன என்று பல ஆண்டுகளாக ஆராய்ச்சிகள் நடந்து வருகின்றன.

முன்பு, சூரியன் வானில் இருக்கும் திசையைப் பொறுத்து பறவைகள் தங்கள் பாதையைத் தீர்மானிக்கின்றன என்று கருதப்பட்டது. ஆனால், பறவைகள் பெரும்பாலும் இரவில்தான் பயணம் செய்கின்றன. எனவே, சூரியன் மட்டும் முழுமையான காரணமாக இருக்க முடியாது.

இரண்டாவது காரணம், பறவைகளின் அலகில் உள்ள மேக்னடைட் (காந்தப் படிகங்கள்) என்ற பொருள் பூமியின் காந்தப்புலத்துடன் வினைபுரிந்து திசையை அறிய உதவுகிறது என்பது. ஆனால், பறவைகளின் பயணம் பூமியின் வட மற்றும் தென் காந்த முனைகளின் திசையைப் பொறுத்து அமைவதில்லை.

ஆய்வகத்தில், பறவைகளை வைத்து பூமியின் காந்தப்புலம் போன்ற ஒன்றை உருவாக்கி, அதன் வட தென் முனைகளை மாற்றியபோதும், பறவைகளின் பயண திசையில் மாற்றம் ஏற்படவில்லை. எனவே, பறவைகள் பூமியின் காந்தப்புலத்தின் வட தென் முனைகளை உணர்வதில்லை.

மாறாக, பறவைகள் பூமியின் காந்தப்புலத்தின் சாய்வுக் கோணத்தை (பூமியின் மேற்பரப்புடன் காந்தப்புலம் ஏற்படுத்தும் கோணம்) உணர்கின்றன. இந்த சாய்வுக் கோணம் பூமியின் அட்சரேகையைப் (நிலநடுக்கோட்டில் இருந்து ஒரு இடத்தின் தூரம்) பொறுத்து மாறும்.

நிலநடுக்கோட்டில் இந்த சாய்வுக் கோணம் பூமியின் மேற்பரப்புக்கு இணையாக இருக்கும். வடக்கேயோ அல்லது தெற்கேயோ செல்லச் செல்ல இந்த சாய்வுக் கோணம் அதிகமாகி, துருவங்களில் மேற்பரப்புக்குச் செங்குத்தாக இருக்கும்.

இந்த சாய்வுக் கோணத்தை உணர்வதன் மூலம், பறவைகள் பூமியின் எந்த அட்சரேகையில் பயணிக்கின்றன என்பதை அறியக்கூடும்.

ஆனால், ஒரு பறவை எப்படி இந்த சாய்வுக் கோணத்தை உணர்கிறது? குவாண்டம் இயற்பியலைப் பயன்படுத்தி அறிவியலாளர்கள் இதை விளக்குகிறார்கள். 2021 ஆம் ஆண்டு நேச்சர் என்ற அறிவியல் இதழில் வெளியான ஒரு கட்டுரை இதற்குப் புதிய விளக்கம் அளித்தது.

பறவைகளின் கண்ணில் உள்ள விழித்திரையில் கிரிப்டோகுரோம் என்ற புரத வேதிப்பொருள் உள்ளது. இதில் FAD மற்றும் Trp என்ற மூலக்கூறுகள் உள்ளன. பொதுவாக இவை மின்சாரம் அற்ற நிலையில் இருக்கும்.

நீல நிற ஒளி பறவையின் கண்ணுக்குள் சென்று கிரிப்டோகுரோம் புரதத்தை அடையும்போது, Trp மூலக்கூறில் இருந்து ஒரு எலக்ட்ரான் FAD மூலக்கூறுக்குத் தாவுகிறது.

இதனால் இரண்டு மூலக்கூறுகளும் நேர் மற்றும் எதிர் மின்சாரம் பெற்று, ரேடிக்கல் ஜோடி (வேதிவினை புரியும் மூலக்கூறுகள்) ஆக மாறுகின்றன.

இந்த ஜோடியில், ஒரு மூலக்கூறில் எலக்ட்ரானின் சுழற்சி மேல்நோக்கியும், மற்றொன்றில் கீழ்நோக்கியும் இருக்கலாம். இது ‘ஒருமை நிலை’ எனப்படும். சில சமயங்களில் இரண்டு எலக்ட்ரான்களின் சுழற்சியும் ஒரே திசையில் இருக்கலாம். இது ‘மூன்று நிலை’ எனப்படும்.

ஒருமை நிலையில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் மீண்டும் மின்சாரம் அற்ற நிலைக்குச் சென்று மீண்டும் ஒருமை நிலைக்கு வரும். இது தொடர்ந்து நடக்கும். ஆனால் மூன்று நிலையில் இருக்கும்போது, இந்த ரேடிக்கல் ஜோடி மீண்டும் மின்சாரம் அற்ற நிலைக்குச் செல்ல முடியாது.

மூன்று நிலைக்கு வந்துவிட்டால், அது ஒரு வினைப்பொருளாக மாறுகிறது. வியப்பு என்னவென்றால், ஒருமை நிலையில் உள்ள ரேடிக்கல் ஜோடி பூமியின் காந்தப்புலத்தை உணர்ந்து மூன்று நிலைக்கு மாறுகிறது.

ஒருமை நிலையில் இருந்து மூன்று நிலைக்கு மாறும் ரேடிக்கல் ஜோடிகளின் எண்ணிக்கை, பறவை இருக்கும் அட்சரேகையில் உள்ள பூமியின் காந்தப்புலத்தின் சாய்வுக் கோணத்தைச் சார்ந்தது என்று கண்டறியப்பட்டுள்ளது.

மூன்று நிலை ரேடிக்கல் ஜோடிகளின் எண்ணிக்கையைப் பொறுத்து வினைப்பொருட்களின் எண்ணிக்கை அமைகிறது. எனவே, பூமியின் காந்தப்புலத்தின் சாய்வுக் கோணத்திற்கும் இதற்கும் நெருங்கிய தொடர்பு உள்ளது.

இந்த வினைப்பொருட்கள்தான் பறவையின் மூளைக்குத் திசை பற்றிய தகவல்களை அனுப்புகின்றன. குவாண்டம் அறிவியலின்படி, ரேடிக்கல் ஜோடியில் உள்ள இந்த இரண்டு எலக்ட்ரான்களும் குவாண்டம் பிணைப்பில் (ஒன்றோடொன்று இணைந்திருக்கும் நிலை) உள்ளன.

இறைவன் தனது படைப்பில் எவ்வளவு நுட்பமான அறிவையும் ஒழுங்கையும் வைத்துள்ளான் என்பதை எண்ணிப் பார்க்கும்போது வியப்பாக இருக்கிறது. இந்த வியத்தகு உலகைப் படைத்து இயக்கும் இறைவனின் ஞானம் அளப்பரியது.

ஆதாரம்: இந்து தமிழ் திசை