研究者らが鳥の航行における量子効果を発見
オックスフォード大学の新しい研究は、鳥が地球の磁場を感知して航行するために量子もつれを使用する可能性があることを明らかにした。Natureに掲載された発見は、鳥類の移動の古典的な説明に挑戦する。この画期的な成果は、生物学における量子プロセスを理解するための扉を開く。
2025年9月29日に発表された研究で、オックスフォード大学の科学者たちは、ヨーロッパのコマドリが視覚系における量子もつれを活用して地磁気場を検知する証拠を発表した。この研究はNature誌に詳細に記載されており、鳥の目に磁場に敏感なタンパク質であるクリプトクロムが存在するという以前の観察に基づいている。
エリック・J・ヘラー博士が率いるチームは、制御された環境で20羽のコマドリを使った実験を行った。彼らは鳥を操作された磁場にさらし、量子コヒーレンスが理論的に乱された場合に航行の乱れを観察した。「私たちのモデルでは、クリプトクロム内の電子対のもつれがコマドリに磁気コンパスを『見せる』ことを示している」とヘラーは論文で述べた。このメカニズムは低照度条件下でも持続し、夜間飛行中の長距離移動を説明する。
背景は1970年代の実験に遡り、鳥の磁気感覚を確認したが、量子リンクは最近の分光法の進歩まで推測の域を出なかった。オックスフォードの研究は、超高速レーザーパルスを使用してクリプトクロムの反応を探り、もつれの寿命が最大100マイクロ秒であることを確認した—航行信号に十分な長さだ。
ソースに直接的な矛盾はないが、著者らは制限を指摘している：実験は実験室ベースで、フィールドテストが必要だ。含意は量子生物学に及び、GPS代替の量子センサーなどの技術を着想させる可能性がある。より広い視点には、気候変動による移動シフトの中での鳥類保存の倫理的考慮が含まれる。量子感度が種を電磁汚染に脆弱にするかもしれない。
この発見は物理学と生物学の交差点を強調し、ヘラーは「これは鳥のことだけではない；自然の量子ツールキットへの窓だ」と付け加えた。将来的な研究はこのモデルを他の動物、例えばウミガメでテストする。