Az első arra vonatkozó egyértelmű bizonyítékok, hogy egy-egy faj tagjai képesek érzékelni a mágneses mezőket, olyan kísérletekből származtak, amelyek során a kutatók egy dobozba rakták a vizsgált egyedet, majd megváltoztatták körülötte a mágneses mező irányát, és megnézték, hogy az állat is irányt vált-e ezzel.
A mágneses érzékelés képességét ilyen módon először egy német kutatócsoportnak sikerült igazolnia vörösbegyek kapcsán az 1960-as években. Amikor eljött a költözés ideje, a madarak egy konkrét irányba kezdtek szökdécselni, mintha tudnák, merre kell indulniuk. Amikor azonban a szakértők megváltoztatták a mágneses mező irányát a madarak ketrece körül, a vörösbegyek másfelé kezdtek haladni. A következő évtizedekben aztán más énekes madarak, a tengeri teknősök, a languszták, a bogong bagolylepkék és számos egyéb faj kapcsán is sikerült bizonyítani, hogy érzékenyek a mágneses mezőkre.
Bálnák, ki a partra
A kutatások során minden esetben a már említett kísérlet különféle változatait alkalmazták. Amit azonban mondjuk egy bálnával nem nagyon lehet megvalósítani, mondja Jesse Granger, a Duke biofizikusa. Pedig a bálnák kapcsán szintén minden okunk megvan arra, hogy mágneses alapú navigációra gyanakodjunk, hiszen a tengeri emlősök között találjuk az állatvilág legnagyobb távolságokat megtevő fajait. Egyes bálnák csaknem az egyenlítőtől egészen a sarkokig úsznak, évről évre határtalan pontossággal járva be szinte ugyanazt az útvonalat, magyarázza Granger.
De vajon honnan tudják, merre kell menniük? Szagnyomokat ilyent távolságok esetén képtelenség fenntartani, és bár a vizuális, a Nap és a csillagok alapján való tájékozódás kétségkívül hasznos lehet, a bálnák a felhős napokon sem szakítják meg útjukat. A földi mágneses mező ugyanakkor folyamatosan jelen van, és megbízható irányt mutat az erre érzékeny fajok számára akkor is, ha minden más tájékozódási módszer elérhetetlen.
Egyáltalán nem véletlen, hogy a legnagyobb távolságokra vándorló fajok jelentős részéről már bebizonyosodott, hogy képesek érzékelni a mágneses mezőket. Ennek fényében pedig még esélyesebbnek tűnik, hogy a bálnák is ezek közé tartoznak. Csak elég nehéz bizonyítani.
Grangernak azonban támadt egy jó ötlete: azt kezdte vizsgálni, hogy mikor tévednek el a bálnák. Időről időre előfordul ugyanis, hogy a delfinek és a bálnák letérnek megszokott útvonalukról, és olykor a parton kötnek ki. Ezek a partra vetődések néha csoportosan történnek, ami gyors közbeavatkozás hiányában az állatok halálával végződik. A jelenségnek számos oka lehet, a hangos emberi zajok, hajókkal való ütközés vagy betegség. A partra vetődött bálnák azonban sok esetben teljesen egészségesnek tűnnek. Granger azt feltételezte, hogy ilyenkor valamiféle navigációs hiba állhat a háttérben.
„Ha a parthoz közel haladnak az állatok, a legkisebb tévedés is végzetes lehet”
– mondja a kutató. Granger feltételezte, hogy ilyenkor a bálnák belső iránytűje zavarodhat meg átmenetileg. És az egyik fontos tényező, amely képes megbolondítani az iránytűket, az a Nap.
Napfoltok és napviharok
Központi csillagunk időnként intenzív napviharokat bocsát ki magából: erős sugárzással és töltött részecskékkel árasztja el környezetét. Ha a részecskefelhő eltalálja a Földet, jelentős hatással lehet annak mágneses mezejére, így közvetve hatást gyakorolhat minden mágnesesen érzékeny állat tájékozódására.
Annak kiderítésére, hogy van-e összefüggés az elmúlt 31 év partra vetődései és a napviharok között, Granger a NOAA szürke bálnákra vonatkozó adatait elemezte. A kutató csak azokat az eseményeket vette tekintetbe, amikor a parton kikötő állatok egészségesnek tűntek. A naptevékenység elemzéséhez pedig Lucianne Walkowicz, a chicagói Adler Planetárium csillagászának segítségét kérte. Walkowicz örömmel szállt be a vizsgálatba, mivel fiatalabb korában azt fontolgatta, hogy tengerbiológus lesz, végül azonban csillagászként a napviharokra szakosodott.
Granger, Walkowicz és kollégáik az adatok elemzése alapján úgy találták, hogy a látszólag egészségesen és sérülések nélküli szürke bálnák partra vetődése, összesen 186 esemény alapján kétszer akkora valószínűséggel következett be akkor, amikor a napfoltok nagy számban voltak jelen a Napon, mint a nyugodtabb időszakokban. A napfoltok pedig intenzív naptevékenységet és napviharokat jeleznek. A két adatsor között nagyon erős korrelációt mutattak ki (a szignifikanciaszintet jelző p-érték kevesebb volt, mint 0,0001).
Granger eredetileg úgy sejtette, hogy a bálnák a Föld mágneses mezejének napviharok miatti módosulásainak következtében kötnek ki ilyenkor gyakrabban a parton. Az adatok azonban azt mutatták, hogy nem ez a helyzet: úgy tűnik, hogy a napviharok rádiófrekvenciás sugárzásuk révén közvetlenül befolyásolják a tengeri emlősök belső iránytűjének működését.
Amikor a Nap irányából erős rádiósugárzás éri el a Földet, a szürke bálnák négyszeres valószínűséggel vetődnek partra.
A bálnák persze nem látják a sugarakat, ehhez ugyanis sokkal nagyobb szemekre lenne szükségük, de a rádióhullámok valamilyen módon megzavarhatják a mágneses mezők érzékelésére használt receptorokat. Utóbbi egyelőre csak egy hipotézis, amit elég nehéz lesz tesztelni, mivel a több évtizedes kutatás ellenére a mai napig senki sem tudja, hogyan érzékelik az állatok a mágneses erővonalakat.
Rejtőzködő érzékszerv
A szem lát, a fül hallanak, az orr szagol. De vajon milyen szerv érzékeli a mágneses mezőket? Mivel a mágneses erővonalak az egész testen áthatolnak, az érzékelőrendszer azonosítása különösen nehéz, hiszen az bárhol lehet a test belsejében vagy annak külsején. A magnetoreceptorok keresése tehát ahhoz hasonló, mint tűt keresni a szénakazalban, csak éppen azt sem tudjuk, hogy hogy néz ki ez a tű.
A kutatóknak azonban van két erős gyanújuk, ami talán segíthet az azonosításban.
Az egyik lehetőség, hogy az érző sejtek magnetitet tartalmaznak. Ez egy olyan ásvány, amelynek kristályai apró mágnesekként viselkednek, és az erővonalaknak megfelelően orientálódnak.
A másik opciót egy, valószínűleg a szemben zajló kémiai folyamat jelenti, amelyre hatással van a mágneses mező iránya. Elméletileg egy ilyen reakciót a rádiófrekvenciás zaj is befolyásolhat, ami megmagyarázná, miért vetődik partra több bálna a napviharok idején.
Granger kutatócsoportjának eredményeit más vizsgálatok is alátámasztják. Egy korábbi kutatás során a tudósok megmutatták, hogy az Egyesült Államok keleti partvidékén megnő a partra vetődések száma, amikor a mágneses mező lokálisan meggyengül. Egy másik tanulmány szerzői a partra vetődések gyakorisága és a földi mágneses mező zavarai között mutattak ki összefüggést. Egy harmadik kutatás azt igazolta, hogy a költöző vörösbegyek eltéríthetők olyan mesterséges mágneses mezőkkel, amelyek a napviharok hatásait utánozzák. Néhány más tanulmány pedig arra talált bizonyítékot, hogy a versenypostagalambok lassabban találnak haza, amikor több a napfolt központi csillagunkon.
***
Egyelőre sem az említett kutatások, sem Granger nem tudja teljes bizonyossággal igazolni, hogy a bálnák mágneses érzékeléssel rendelkeznek. A korrelációk azonban fennállnak, erősek és jelenleg nincs rájuk megalapozott alternatív magyarázat. Hacsak nem áll elő valaki egy olyan független tényezővel, amely mind a naptevékenységhez, mind a bálnák partra vetődéséhez köthető, a mágneses alapú tájékozódás a legjobb megoldás a rejtélyre.
Granger és társai kutatása ráadásul különösen erős abban, amiben a témában végzett több vizsgálat is gyengélkedett: a szakértők mostani munkájuk során nagyméretű mintával dolgoztak, tehát nem csak néhány állat mozgását követték nyomon. Bár a kutatócsoport maga nem végzett kísérleteket, évtizedek adatait elemezték példátlan részletességgel.
A kutatók azóta is folytatják a vizsgálatokat, hogy újabb bizonyítékokat szerezzenek a bálnák mágneses érzékelésére: jelenleg egy csapat hosszúszárnyú bálna 12 évnyi vándorlási adatát elemzik, azt vizsgálva, hogy ezek a napviharok idején letértek-e szokásos, nyílegyenes útvonalukról, ami általában jellemzi őket.
