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地磁反轉與蜂群崩潰症候群
2、 長期變化:地磁反轉
在地磁學家開始研究海洋地殼岩石所記錄的磁性後,發現了幾百萬年來,地球
磁場曾經多次的地磁反轉,在當時不但證明了海底擴張,更證明了確實有地球磁場
反轉一說 (格拉茲麥爾、歐爾森,2005)。
近年來,科學家也透過石筍的紀錄後發現,地球磁場反轉的頻率可能比過去想
像的要來得快。石筍是喀斯特地形的一種自然現象,石筍內含有微米碎屑磁鐵礦顆
粒,在生長過程中會記錄下當時的地磁方向,利用鈾釷定年法重建解析度精準至幾
十年、歷時 16,000 年、時間點落在 10 萬年前的珍貴地磁紀錄,從研究分析到發表成
果總共耗費 8 年。10 萬年前,地球磁場也很弱且不穩定,不斷重複發生相似性極高
的不對稱性地磁極南北飄移週期,稱為「周氏震盪」(chou oscillation)。最驚人的是
98,000 年前,地磁極最快可在 100 年內發生一次倒轉。過去 100~200 年的科學儀器觀
測顯示,如果沒有其他影響,則磁極翻轉時間點應該落在千年之後;此外,地磁場
翻轉需要磁場強度低到目前的十分之一,才「有可能」反轉,但磁極翻轉可能遠比
過去估計的速度快上 10 倍(Stein, 2018)。
四、蜜蜂的磁感受器
成年的蜜蜂擁有與其他動物相似的磁感系統及太陽定位的能力,如鳥類、魚類、鯨
魚、海豚、昆蟲和微生物等,都具有此功能來作為回巢或遷徒的依據。
在一些研究指出,蜜蜂大腦視葉中具有隱色素,可能藉由化學磁感系統來感受磁場變
化,在蜜蜂的腹部也找出含有許多鐵顆粒的細胞,而科學家在細胞中發現含有一些奈米大小
的超順磁磁鐵結晶,這些超順磁磁鐵能夠受外部磁場影響而迅速改變分布。利用自身的磁場
感應系統,蜜蜂才得以順利地利用地球磁場而得知方位,並影響自身的歸巢或遷徙行為。而
磁場強度和磁傾角也提供了蜜蜂所在的位置資訊。綜合以上,蜜蜂才得以在腦中繪出「磁場
地圖」來幫助自己找到回家的路或遷徙的方向。因此,這導致當地磁產生變化的時候,磁感
受器影響到蜜蜂的遷徙及返巢行為,進一步造成蜂群崩潰症候群( Castelvecchi, 2012 )。
五、地磁變化對蜜蜂的影響
地磁反轉或變化可能造成蜜蜂體內磁感受器感應錯誤訊息,進而找不到回蜂巢的路,而
地磁倒轉發生的時間由台大研究團隊發現近年來有加快頻率的趨勢,有些只需要近百年尺度
就可完成,而在地球歷史過去的 8500 萬年發生了 177 次的地球南北極倒轉,在如此頻繁的
地磁反轉情況下,並沒有證據顯示生物演化歷程受到地磁變化有太大影響,因此我們推估在
短時間內蜜蜂消失的現象幾乎是不可能由單一地磁翻轉的變因來解釋。
六、地磁反轉對人類的影響
對於人類來說,地磁的改變對於人體本身應該沒什麼太大安危,但是假如將來發生地球
磁極快速倒轉,原本作為地球防護罩的地球磁場將不能正面抵擋太陽風,屆時太陽輻射出的
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