Ziemia ma pole magnetyczne, którego źródłem jest wnętrze naszej planety. Ogromne jądro Ziemi (zbudowane najpewniej z żelaza z domieszką niklu) wirując, zachowuje się trochę jak dynamo. Produkuje prąd, który z kolei „produkuje” pole magnetyczne. Bez tego pola życie na Ziemi, jeżeli w ogóle by powstało, byłoby na pewno inne niż to, które mamy wokoło. Ziemskie pole magnetyczne zatrzymuje bowiem naładowane elektrycznie cząstki, których w kosmosie jest bardzo dużo. Potężnym źródłem takich cząstek jest np. Słońce. Kłopot w tym, że w większej ilości cząstki są dla życia zabójcze. Tarcza magnetyczna przeważającą ich część zatrzymuje.

Ziemskie pole magnetyczne przypomina to, jakie wytwarza szkolny magnes sztabkowy. Linie pola magnetycznego biegną od jednego bieguna do drugiego. Igła kompasu ustawia się zawsze wzdłuż jednej z takich linii. Dzięki temu można z łatwością wyznaczyć kierunki stron świata. Przy tym warto pamiętać, że ziemskie bieguny magnetyczne to nie to samo, co bieguny geograficzne. Te ostatnie to dwa punkty „na szczycie” i „na dnie” kuli ziemskiej albo inaczej miejsca, w których stykają się wszystkie południki. Bieguny magnetyczne „kręcą się” zwykle w pobliżu biegunów geograficznych. Są cały czas w ruchu. I choć zdarza się, że bieguny zamieniają się ze sobą miejscami, dzieje się to bardzo rzadko. Średnio co kilka tysięcy lat.

Jak wyznaczyć kierunki?

Linie sił pola magnetycznego ludzie wykorzystywali już kilka tysięcy lat temu. Swobodnie zawieszona (albo położona na powierzchni wody) igła wykonana z odpowiedniego materiału ustawia się zawsze wzdłuż linii sił pola. Wzdłuż to znaczy na linii łączącej biegun północny z południowym. Dzięki temu możliwe jest znajdowanie pozycji w terenie. W lesie czy na morzu. Ale także w powietrzu. Skoro istnieje urządzenie, które niezależnie od miejsca zawsze wskazuje ten sam kierunek, bez problemu można wyznaczyć kierunki pozostałe.

Nie tylko człowiek, ale także natura wykorzystuje ziemskie pole magnetyczne do nawigacji. Na przykład u ptaków. Naukowcy od dawna podejrzewali, że przynajmniej niektóre ptaki wyczuwają pole magnetyczne. W pewnym sensie je widzą, mają jakiś zmysł, który jest na nie wrażliwy. Jak to rozumieć? Gdy w tłumie ktoś nas zawoła, dźwięk naszego imienia trafia do ucha, a stamtąd do mózgu. Mózg analizuje sygnał z lewego ucha i prawego i dzięki temu wie, gdzie względem nas jest zlokalizowane źródło dźwięku. A my automatycznie odwracamy głowę we wskazanym kierunku. Podobnie jest ze wzrokiem, który radzi sobie doskonale z umieszczeniem w przestrzeni źródeł światła. Potrafimy to robić, bo mamy dwoje oczu. Gdybyśmy nie widzieli, nawet najlepszy słuch nie pomógłby nam zlokalizować np. kierunku, z którego padają promienie słoneczne.

Opiłki w komórce

Podobnie działa zmysł magnetyczny u ptaków. Chyba, bo na razie możemy się tego tylko domyślać. Ptaki mają w dziobie, a niektóre w uchu wewnętrznym, grupę komórek, które są wrażliwe na kierunek pola magnetycznego. Wiedzą, w którym kierunku jest biegun magnetyczny, nawet gdy ptak znajduje się w okolicach równika. Niektórzy twierdzą, że we wnętrzu tych komórek znajdują się maleńkie „opiłki” metalu, które tak jak igła magnetyczna ustawiają się wzdłuż linii pola. Dzięki temu ptak nie zabłądzi.

W jednym z najnowszych numerów czasopisma „Science” opisano eksperyment, jaki przeprowadziła grupa uczonych z Baylor College of Medicine w Houston w Teksasie. Badacze unieruchomili grupę gołębi i w ich otoczeniu zmieniali pole magnetyczne. Równocześnie cały czas rejestrowali zmiany aktywności neuronów w ptasim mózgu. Okazało się, że mózg gołębia reaguje na zmiany pola. Mózg człowieka w ogóle ich nie dostrzega. Co więcej, ptasi mózg jest szczególnie wrażliwy na natężenie pola ziemskiego. Innymi słowy, pole magnetyczne pochodzące chociażby od linii wysokiego napięcia, od stacji transformatorowych czy innych urządzeń elektrycznych, przynajmniej dla gołębi nie jest przeszkodą w nawigacji.

Lepsze niż kompas

I teraz rewelacja. Naukowcy zauważyli też, że gołębie odczuwają pole magnetyczne w trzech wymiarach. Innymi słowy, w głowie mają coś bardziej skomplikowanego niż zwykły kompas, który działa w dwóch wymiarach. Dokładne analizy pokazały, że w gołębim mózgu tylko 53 komórki są odpowiedzialne za „czucie” pola magnetycznego. To bardzo mało. Nie wiadomo, czy u innych ptaków jest podobnie, bo tego typu badań na innych gatunkach nie przeprowadzano. Malutki zlepek gołębich komórek wrażliwych na pole magnetyczne badacze nazwali „komórkami GPS”.

Gołębie są jednymi z najlepiej orientujących się w przestrzeni ptaków. Potrafią bezbłędnie trafiać do celu z odległości setek kilometrów.