Ανατροπή στη Γη: Τι θα συμβεί στα αποδημητικά ζώα όταν αντιστραφούν οι μαγνητικοί πόλοι

Οι αυστραλιανές νυχτοπεταλούδες bogong χρησιμοποιούν το μαγνητικό πεδίο της Γης για να προσανατολίζονται κατά τη διάρκεια των μεταναστευτικών τους διαδρομών.
Τι θα συνέβαινε όμως αν το μαγνητικό πεδίο της Γης αντιστρεφόταν;
Το μαγνητικό πεδίο της Γης λειτουργεί σαν μια αόρατη ασπίδα, προστατεύοντάς μας από τον ηλιακό άνεμο, αλλά παράλληλα αποτελεί και μια φυσική πυξίδα για πολλά είδη ζώων. Τα ζώα αξιοποιούν το μαγνητικό πεδίο για να προσανατολίζονται κατά τη μετανάστευσή τους, να επιστρέφουν στις περιοχές όπου γεννήθηκαν, ακόμη και για να εντοπίζουν τη λεία τους.
Ωστόσο, η Γη έχει βιώσει πολλές αντιστροφές των μαγνητικών της πόλων κατά τη διάρκεια της ιστορίας της. Με άλλα λόγια, η περιοχή όπου βρίσκεται σήμερα ο μαγνητικός βόρειος πόλος αντιστοιχούσε κάποτε στον νότιο πόλο και το αντίστροφο. Η τελευταία πλήρης αντιστροφή των μαγνητικών πόλων σημειώθηκε πριν από περίπου 780.000 χρόνια.
Το φαινόμενο αυτό εγείρει ένα θεμελιώδες ερώτημα: αν οι μαγνητικοί πόλοι αντιστραφούν, πώς θα μπορέσουν να επιβιώσουν τα ζώα που εξαρτώνται από αυτή τη φυσική πυξίδα για την επιβίωσή τους;
Ο καθηγητής Eric Warrant, βιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Λουντ στη Σουηδία, είναι ένας από τους επιστήμονες που προσπαθούν να δώσουν απάντηση στο ερώτημα. Μιλώντας στον επιστημονικό ιστότοπο IFLScience, το χαρακτήρισε ένα «κλασικό, παλιό ερώτημα» στον τομέα του. Όπως επισημαίνει, μπορεί να μην είναι δυνατό να δοθεί μια οριστική απάντηση, ωστόσο οι σημερινές επιστημονικές γνώσεις επιτρέπουν ορισμένες βάσιμες εκτιμήσεις.

Η εκπληκτική μετανάστευση των νυχτοπεταλούδων bogong

Για να διερευνήσει το ζήτημα, ο Warrant μελέτησε μία από τις πιο εντυπωσιακές μεταναστεύσεις στον κόσμο των ζώων: εκείνη της αυστραλιανής νυχτοπεταλούδας bogong.
Κάθε χρόνο, οι νυχτοπεταλούδες αυτές διανύουν περίπου 965 χιλιόμετρα, κατευθυνόμενες προς τις αυστραλιανές ορεινές περιοχές, όπου αναζητούν καταφύγιο από τις υψηλές θερμοκρασίες του καλοκαιριού σε δροσερές σπηλιές μεγάλου υψομέτρου.
Το ακόμη πιο εντυπωσιακό είναι ότι κάθε νυχτοπεταλούδα πραγματοποιεί αυτό το ταξίδι μόνο μία φορά στη ζωή της. Σε αντίθεση με πολλά άλλα μεταναστευτικά ζώα, οι μικροσκοπικές αυτές νυχτοπεταλούδες δεν ακολουθούν μεγαλύτερα και πιο έμπειρα άτομα, ούτε έχουν τη δυνατότητα να ακολουθήσουν μια γνώριμη διαδρομή που έχουν διανύσει στο παρελθόν.
Κάθε νυχτοπεταλούδα πραγματοποιεί το ταξίδι μόνη της, για πρώτη και τελευταία φορά, χωρίς προηγούμενη εμπειρία ή κάποιο καθιερωμένο μοτίβο διαδρομής.
Η έρευνα του Warrant έχει δείξει ότι οι αυστραλιανές νυχτοπεταλούδες χρησιμοποιούν τόσο το μαγνητικό πεδίο της Γης όσο και τον Γαλαξία μας για να προσανατολίζονται.
Τι θα συνέβαινε, όμως, αν το μαγνητικό πεδίο άλλαζε δραστικά;
Παρότι ένα τέτοιο φαινόμενο δεν μπορεί να μελετηθεί άμεσα, ο Warrant εντοπίζει τρεις βασικούς λόγους αισιοδοξίας όσον αφορά την ικανότητα των μεταναστευτικών ειδών να προσαρμοστούν.

1. Η δύναμη της φυσικής επιλογής και των γενετικών μεταλλάξεων

Ο Γουόρνετ εξηγεί ότι σε κάθε μεγάλο πληθυσμό ζώων είναι πιθανό να υπάρχει ένα πολύ μικρό ποσοστό ατόμων των οποίων η «μαγνητική πυξίδα» λειτουργεί διαφορετικά από εκείνη της πλειονότητας.
Υπό φυσιολογικές συνθήκες, αυτά τα ζώα ενδέχεται να αποπροσανατολίζονται, να μην καταφέρνουν να ολοκληρώσουν τη μετακίνησή τους και τελικά να μην επιβιώνουν.
Αν όμως οι μαγνητικοί πόλοι αντιστρέφονταν, η κατάσταση θα μπορούσε να αλλάξει δραματικά. Τα ίδια αυτά ζώα, τα οποία προηγουμένως διέθεταν ένα φαινομενικά «ελαττωματικό» σύστημα προσανατολισμού, θα μπορούσαν ξαφνικά να είναι εκείνα που θα κατάφερναν να βρουν τον σωστό δρόμο.
Θα είχαν έτσι μεγαλύτερες πιθανότητες να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν, μεταβιβάζοντας τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά στις επόμενες γενιές. Με την πάροδο του χρόνου, η φυσική επιλογή θα μπορούσε να οδηγήσει στην επικράτηση αυτών των χαρακτηριστικών.
Η διαδικασία αυτή μπορεί να εξελιχθεί σχετικά γρήγορα, ιδιαίτερα σε είδη με σύντομο κύκλο γενεών, όπως τα έντομα.

2. Τα ζώα δεν βασίζονται σε μία μόνο «πυξίδα»

Ένας ακόμη λόγος αισιοδοξίας είναι ότι τα μεταναστευτικά ζώα σπάνια βασίζονται αποκλειστικά σε ένα και μόνο σήμα για τον προσανατολισμό τους.
Αντίθετα, διαθέτουν πολυαισθητηριακά συστήματα πλοήγησης, τα οποία συνδυάζουν διαφορετικές πληροφορίες. Σε αυτές περιλαμβάνονται η θέση του Ήλιου και των άστρων, οπτικά ερεθίσματα, αλλά ακόμη και οσμές.
Επομένως, αν ένα από τα σήματα —όπως το μαγνητικό πεδίο— διαταραχθεί ή καταστεί λιγότερο αξιόπιστο, το ζώο μπορεί να στραφεί σε άλλα διαθέσιμα σήματα και να συνεχίσει να προσανατολίζεται.
Η έρευνα του Warrant στις νυχτοπεταλούδες bogong έδειξε ότι τις συννεφιασμένες νύχτες, όταν ο Γαλαξίας δεν είναι ορατός, οι νυχτοπεταλούδες βασίζονται περισσότερο στο μαγνητικό πεδίο. Αντίθετα, τις καθαρές νύχτες μπορούν να αξιοποιούν και τα δύο σήματα.

3. Η αντιστροφή των πόλων δεν θα ήταν ένα ξαφνικό γεγονός

Ένας ακόμη σημαντικός παράγοντας είναι ότι η αντιστροφή των μαγνητικών πόλων δεν αποτελεί ένα ξαφνικό και καταστροφικό γεγονός, όπως συχνά παρουσιάζεται.
Σύμφωνα με τον Warrant, η διαδικασία μπορεί να διαρκέσει χιλιάδες χρόνια, ενώ σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να φτάσει ακόμη και τις 80.000 χρόνια.
Αυτό σημαίνει ότι οι διαδοχικές γενιές ζώων θα είχαν σημαντικό χρονικό περιθώριο για να προσαρμοστούν στις νέες συνθήκες και, μέσω της φυσικής επιλογής, να αναπτύξουν ή να ενισχύσουν εναλλακτικούς μηχανισμούς προσανατολισμού.
Ακόμη και αν η αλλαγή εξελισσόταν σε διάστημα μερικών αιώνων, θα υπήρχε επαρκής χρόνος ώστε η φυσική επιλογή να ευνοήσει χαρακτηριστικά που θα επέτρεπαν στα ζώα να χρησιμοποιούν αποτελεσματικότερα άλλες μεθόδους πλοήγησης.

Το πείραμα που θέλει να πραγματοποιήσει

Ο Warrant έχει ήδη σχεδιάσει ένα ιδιαίτερα ενδιαφέρον πείραμα για το επόμενο στάδιο της έρευνάς του.
Σκοπεύει να δημιουργήσει ένα τεχνητό μαγνητικό πεδίο μέσα σε ένα πλανητάριο, δηλαδή σε μια αίθουσα με θολωτή οροφή όπου μπορεί να προσομοιωθεί ο νυχτερινός ουρανός. Με τη χρήση ισχυρών μαγνητών, το τεχνητό πεδίο θα έχει κατεύθυνση αντίθετη από εκείνη του μαγνητικού πεδίου της Γης.
Στη συνέχεια, οι νυχτοπεταλούδες bogong θα τοποθετηθούν σε ένα περιβάλλον όπου τα δύο βασικά σήματα προσανατολισμού τους —το μαγνητικό πεδίο και ο Γαλαξίας— θα δίνουν αντικρουόμενες πληροφορίες.
Με αυτόν τον τρόπο, ο ερευνητής θα μπορέσει να διαπιστώσει σε ποιο από τα δύο σήματα βασίζονται περισσότερο οι νυχτοπεταλούδες όταν βρίσκονται αντιμέτωπες με μια τόσο σύνθετη κατάσταση. Τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να προσφέρουν σημαντικές πληροφορίες για τον τρόπο με τον οποίο τα ζώα ιεραρχούν και συνδυάζουν διαφορετικά σήματα προσανατολισμού.
Ωστόσο, έρευνες αυτού του είδους, οι οποίες δεν έχουν άμεση εφαρμογή στη διάσωση ανθρώπινων ζωών, συχνά αντιμετωπίζουν σημαντικές δυσκολίες στη χρηματοδότησή τους.
Ο Γουόρνετ αναφέρει ότι δεν γνωρίζει άλλους ερευνητές που να έχουν πραγματοποιήσει αντίστοιχα πειράματα σε άλλα είδη ζώων. Αυτό οφείλεται τόσο στην τεχνική πολυπλοκότητα όσο και στο υψηλό κόστος τέτοιων μελετών. Ως αποτέλεσμα, οι επιστήμονες ενδέχεται να χρειαστεί να αναζητήσουν πιο δημιουργικούς τρόπους χρηματοδότησης, ακόμη και μέσω της προσέλκυσης ιδιωτών επενδυτών.

Ένα επιστημονικό μυστήριο χωρίς οριστική απάντηση

Το ερώτημα για το πώς θα μπορούσαν να επιβιώσουν τα μεταναστευτικά ζώα από μια αντιστροφή των μαγνητικών πόλων παραμένει ένα άλυτο επιστημονικό μυστήριο.
Ωστόσο, επιστήμονες όπως ο Warrant, συνδυάζοντας παρατηρήσεις από το φυσικό περιβάλλον, πειράματα και εξελικτική θεωρία, έχουν διαμορφώσει ένα λογικό πλαίσιο για την κατανόηση του φαινομένου.
Η τελική απάντηση πιθανότατα βρίσκεται στον συνδυασμό της φυσικής επιλογής, της χρήσης πολλαπλών σημάτων προσανατολισμού και της σταδιακής προσαρμογής των ειδών.
Και ίσως το μυστήριο να παραμείνει άλυτο έως ότου σημειωθεί μια πραγματική αντιστροφή των μαγνητικών πόλων και οι επιστήμονες αποκτήσουν τη δυνατότητα να μελετήσουν άμεσα τις συνέπειές της.
Ένα πράγμα, πάντως, φαίνεται να είναι βέβαιο: η φύση διαθέτει μια εντυπωσιακή ικανότητα να προσαρμόζεται ακόμη και στις μεγαλύτερες αλλαγές.

www.bankingnews.gr