Magnet dan Kaitannya dengan Navigasi Makhluk Hidup

Dahulu, di sebuah kota di Asia kecil yang bernama Magnesia, terdapat sebuah batu yang dapat menarik benda-benda tertentu. Peristiwa ini dianggap sebagai sesuatu yang ajaib. Ternyata, di berbagai penjuru dunia juga ditemukan batu-batu sejenis yang dapat menarik logam-logam tertentu. Selanjutnya, orang membuat serpihan batu ini menjadi kompas. Kemungkinan besar, bangsa Cina adalah yang pertama kali menggunakan kompas sebagai alat navigasi dalam pelayaran. Benda yang memiliki sifat dapat menarik logam tertentu disebut "magnet" yang berasal dari kata magnesia. Saat ini orang telah mampu membuat magnet dan bagaimana cara memanfaatkannya.

Sifat-Sifat Magnet

1. Magnet hanya menarik bahan-bahan tertentu

Tidak semua benda dapat ditarik oleh magnet. Magnet hanya menarik benda-benda tertentu saja. Semua bahan yang dapat ditarik oleh magnet disebut bahan magnetik atau feromagnetik. Bahan-bahan yang tidak dapat ditarik oleh magnet disebut bahan bukan magnetik atau paramagnetik. Bahan-bahan seperti besi, baja, nikel, dan kobalt merupakan bahan feromagnetik sedangkan tembaga, aluminium, karet, dan plastik merupakan bahan paramagnetik.
2. Magnet memiliki dua kutub magnet
Jika sebuah magnet batang ditaburi dengan serbuk besi, serbuk besi itu akan banyak menempel pada bagian ujung magnet batang itu. Pada bagian tengah magnet hampir tidak terdapat serbuk besi yang menempel. Ujung magnet yang didekati oleh serbuk besi disebut kutub magnet. Kutub magnet mempunyai gaya tarik terbesar diabanding bagian magnet lainnya. Akan tetapi tidak semua kutub magnet batang berada pada kedua ujungnya. Kutub magnet batang dapat dibuat agar berada pada sisi yang lain. Ujung magnet yang menghadap utara disebut kutub utara, sedangkan ujung magnet yang menghadap kutub selatan disebut kutub selatan. Jika kutub utara sebuah magnet didekatakan ke kutub utara magnet lainnya akan terjadi gaya tolak-menolak. Sebaliknya, jika kutub utara didekatkan ke kutub selatan magnet lain akan terjadi gaya tarik-menarik.

Konsep Medan Magnet
Perhatikan gambar berikut :

Dari gambar di atas, tampak bahwa gari-garis gaya magnet selalu membentuk garis-garis yang arahnya tidak pernah berpotongan satu sama lain. Garis-garis gaya magnet itu mulai dari kutub utara magnet ke arah kutub selatan magnet. Makin dekat ke magnet, garis-garis gaya magnet terlihat terlihat semakin rapat. Hal ini menunjukkan bahwa makin kuat gaya magnet, makin rapat garis-garis gaya magnetnya. Oleh karena kekuatan magnet terbesar berada di kedua kutub magnet, maka di sekitar kutub magnet terdapat garis-garis gaya magnet yang paling rapat. Medan magnet merupakan ruang di sekitar magnet dimana magnet lain atau benda-benda lain berbahan feromagnetik akan mengalami gaya magnetik jika diletakkan dalam ruang tersebut. Tiga aturan tentang garis-garis gaya magnet:

1. Garis-garis gaya magnet tidak pernah saling berpotongan.

2. Garis-garis gaya magnet selalu keluar dari kutub utara dan masuk ke kutub selatan magnet.

3. Tempat yang garis-garis gaya magnetnya rapat menunjukkan gaya magnet yang kuat. Sebaliknya, tempat yang garis-garis gaya magnetnya renggang menunjukkan medan magnet yang lemah.

Cara Membuat Magnet

Perhatikan video berikut ini untuk mencoba sekaligus memahami cara membuat magnet :

Pengaruh Medan Magnet terhadap Navigasi Burung Migrasi

Diperkirakan burung mulai bermigrasi pada waktu yang sama setiap tahun. Keberangkatan burung untuk bermigrasi tampaknya ditentukan oleh pengaruh dari berbagai rangsangan luar (termasuk cuaca) dan penanggalan biologis akan memungkinkan burung mengetahui perubahan musim. Yang dimaksud penanggalan biologis adalah sebuah aturan tubuh misal berbentuk zat atau kelenjar yang bisa membedakan waktu, atau sampainya pada suatu waktu tertentu yang diperlukan.

Di antara penanggalan biologis tersebut terdapat kelenjar endokrin, alat yang dapat merangsang burung jantan untuk bernyanyi dan burung betina untuk bertelur. Burung mengalami perubahan biologis berhubungan dengan reproduksi di saat sebelum dan sesudah musim bersarang, sehingga kelenjar endokrin menjadi sangat aktif. Dalam masa aktifnya kelenjar endokrin inilah kebanyakan burung bermigrasi.

 Dengan demikian kegiatan berkala kelenjar endokrin tampaknya merupakan salah satu penyebab burung memulai perjalanan panjangnya. Karena menetasnya anak burung dalam jumlah besar. Penyebab migrasi yang lain erat kaitannya dengan penambahan populasi baru. Ledakan jumlah kumpulan atau populasi burung akibat menetasnya anak burung menyebabkan tuntutan makanan dalam jumlah besar secara tiba-tiba, Tetapi hal ini bersifat sementara. Keadaan ini menyebabkan burung terbang ke daerah musim semi untuk memenuhi kebutuhan makanan berlimpah yang juga bersifat sementara.

Penanggalan biologis yang diatur oleh rangsangan dari luar dapat menyiapkan burung untuk bermigrasi, tetapi saat yang paling tepat untuk memulai migrasi ditentukan oleh cuaca. . Keadaan cuaca yang tepat untuk terbang sudah tiba. Semua faktor lain dapat memungkinkan keberangkatan, tetapi migrasi jarak jauh biasanya menunggu kondisi terbang yang baik. Jika kondisi alam untuk terbang sudah baik, maka burung migran masih harus menyiapkan dirinya untuk terbang jarak jauh yang meliputi:

a.       Angin, Burung memerlukan angin yang sesuai agar dapat membantu pergerakan selama perjalanan. Banyak burung-burung migran berjuang dalam keadaan yang paling tidak aman untuk mencapai tujuannya.

b.      Peralatan navigasi, kompas pada burung Selama penerbangan jauh yang berbahaya dari tempat asal ke tempat tujuan, burung-burung ini menggunakan berbagai macam kemampuan untuk menentukan arahnya: penglihatan visual, tanda magnet bumi, indera penciuman dan rasa, kemampuan untuk meneliti perbedaan gravitasi atau gaya tarik bumi.dengan kompas matahari Pola bintang, burung dapat menentukan arah terbangnya dengan tepat dalam berbagai keadaan, seperti siang hari, malam hari, cuaca mendung, maupun cuaca berkabut.

Pedoman utama yang dijadikan patokan arah oleh burung selama terbang bermigrasi adalah kompas matahari pada siang hari dan pola bintang pada malam hari.Yang dimaksud dengan pola bintang adalah perhatian burung-burung itu terpusat pada gerak putar keseluruhan bintang di langit. Di atas khatulistiwa, bintang-bintang tampak bergerak cepat. Tetapi mendekati kutub, kecepatannya berkurang. Tepat di atas kutub, bintang akan "berhenti".

Burung migrasi mengenal itu sebagai titik perputaran langit. Selain itu pedoman lain yang dipakai adalah penglihatan visual, tanda magnet bumi, indera penciuman dan rasa, kemampuan untuk mendeteksi variasi gravitasi. Satu hal yang pasti, kompas magnet para burung itu berbeda fungsi: dia bukan membedakan utara atau selatan seperti biasanya kompas, melainkan membedakan "arah kutub" dan "arah katulistiwa".

 Untuk itu kompas milik burung itu akan mencatat sudut antara garis medan magnet dengan permukaan Bumi. Karena sudut ini berada lebih dekat ke garis khatulistiwa daripada ke kutub, maka burung itu senantiasa bisa tahu dengan tepat, pada garis lintang utara atau selatan berapa ia berada. Ketiga kompas ini masing-masing digunakan sesuai kebutuhan. Pada awal perjalanan, ia bernavigasi dengan kompas matahari atau bintang (tergantung berangkatnya siang atau malam hari). Lalu untuk orientasi perjalanan jarak jauh, ia menggunakan kompas magnet.

Namun, bagaimana mereka bisa menemukan kembali dengan tepat tempat asalnya, hingga saat ini belum ada kesepakatan di kalangan ilmuwan. Ada yang meyakini kalau burung itu memiliki "peta" topografi di otaknya. Sedangkan yang lain memperkirakan burung itu berorientasi pada cahaya, tekanan udara, atau aroma lingkungan daerahnya. Usus dan hati mengecil. Untuk menghindari kelelahan, burung sudah bersiap diri sebelum terbang lama. Mereka mengkonsumsi sejumlah besar makanan berkadar lemak tinggi sebagai "bahan bakar". Otot sayapnya juga membesar. Selama terbang, usus mereka akan mengerut sepertiga dan hatinya mengecil. Selain meringankan beban tubuh saat terbang, lemak dari organ tubuh yang mengecil itu digunakan sebagai sumber energi tambahan. Begitu mereka tiba di tempat tujuan, organ tubuhnya kembali ke bentuk normal.

Kekuatan tubuh burung pengembara ini hebat, tapi lebih hebat lagi kerja alat-alat inderanya. Tentu saja ini hanya bisa dilihat di laboratorium. Selama perjalanan jauh, semua burung pengembara mengembangkan apa yang disebut siaga kembara Hal ini digunakan walau burung  berada di kandang. Kemampuan ini  tampak menonjol pada burung yang biasa terbang malam. Aktivitas ini menjadi ukuran daya mengembara burung itu. Makin besar daya itu, makin jauh perjalanan yang dia lakukan. Mengenai waktu yang tepat untuk beristirahat atau berhenti dan mengakhiri perjalanan, itu menjadi tugas jam tubuh yang sudah diatur sepanjang hari.

Sumber: Sumarwan, dkk.. 2006. Ilmu Pengetahuan Alam SMP Jilid 3B Kelas IX. Jakarta: Erlangga