¿Sabes cómo se orientan los pájaros?
Existen múltiples estudios que tratan de discernir cómo se orientan los pájaros durante sus largas migraciones, y muchos de ellos demuestran la capacidad de las aves de utilizar su sentido de magnetorrecepción para atravesar los continentes y llegar a sus destinos.
En un reciente estudio publicado en la prestigiosa revista de investigación Nature, un equipo de científicos ha aislado una molécula en los ojos de las aves que podría actuar como una brújula que ayudaría a las aves a ver campos magnéticos.
Las aves utilizan el campo magnético para guiarse
Estudios anteriores ya indicaban que los petirrojos europeos son capaces de detectar el campo magnético de la tierra durante sus migraciones. En 2009, un grupo de investigadores de la universidad alemana de Oldenburg reconocían dos posibles mecanismos biofísicos como los candidatos de la magnetodetección.
Por una parte, la hipótesis basada en minerales de hierro sugiere que la información magnética es detectada por magnetorreceptores en la parte superior del pico y transmitida a través de la rama oftálmica del nervio trigémino al cerebro.
En segundo lugar, la hipótesis dependiente de la luz sugiere que la dirección del campo magnético es detectada por fotopigmentos que forman pares de radicales en los ojos. Dicha señal visual se procesa en el cluster N, una región del prosencéfalo especializada, activa durante la noche y que procesa la luz.
Resultados y conclusiones del estudio
En su trabajo determinaron que los petirrojos europeos con lesiones bilaterales del cluster N no pueden realizar una orientación por brújula magnética, pero pueden realizar una orientación de brújula solar y brújula estelar.
Por el contrario, la sección bilateral de la rama oftálmica del nervio trigémino en los petirrojos no influyó en la capacidad de las aves para utilizar su brújula magnética para orientarse.
Estos datos demuestran que el cluster N es necesario para la orientación de la brújula magnética en esta especie e indican que puede estar específicamente involucrado en el procesamiento de la información de la brújula magnética.
Además, los datos sugieren que un mecanismo mediado por la visión subyace a la brújula magnética en este pájaro cantor migratorio. Además, los supuestos receptores a base de minerales de hierro en la parte superior del pico conectados al cerebro por el nervio trigémino no son necesarios ni suficientes para la orientación en los petirrojos.
Una brújula cuántica que ayuda a los petirrojos a orientarse
En un artículo de este año 2021 publicado por científicos de las universidades de Oxford y Oldenburg, estos han demostrado como han aislado una molécula de los ojos de las aves que podría actuar como una brújula gracias a un mecanismo cuántico llamado “pares de radicales”.
La idea es que una molécula sensible a la luz llamada criptocromo absorbe la luz y produce un par de electrones. Los espines de esos electrones están influenciados por el campo magnético de la Tierra, lo que le indica al pájaro el camino. Con ello los investigadores han demostrado que la proteína criptocromo parece responder al magnetismo.
También compararon criptocromos de los ojos de petirrojos europeos migratorios (Erithacus rubecula) con los de pollos domésticos (Gallus gallus) y la paloma (Columba Livia). Hallaron que las proteínas de los petirrojos son sustancialmente más sensibles magnéticamente que las de los pollos y las palomas.
“El hallazgo nos acerca un paso más al ‘santo grial’ de la biología sensorial”, dice el zoólogo Eric Warrant.
“Tenemos ojos para ver, tenemos oídos para oír, pero no tenemos ningún órgano que sepamos que esté involucrado en la magnetorrecepción… es el último sentido del que no sabemos nada”.
Futuros experimentos in vivo que demuestren cómo se orientan los pájaros
De momento, en todos los experimentos los investigadores han examinado proteínas aisladas en el laboratorio y aplicado campos magnéticos más fuertes que el de la Tierra.
“Por tanto, todavía hay que demostrar que esto ocurre en los ojos de las aves”, advierte Henrik Mouritsen (Universidad de Oldenburg).
Sin embargo, los autores creen que las proteínas implicadas podrían ser mucho más sensibles en su entorno nativo. En las células de la retina, las proteínas están probablemente fijas y alineadas, lo que aumenta su sensibilidad a la dirección del campo magnético.
Además, es probable que también estén asociadas a otras que podrían amplificar las señales sensoriales.
El químico de la universidad de Oxford, Peter Hore, apunta los siguientes pasos:
“Experimentos de criptocromos con estas socias de interacción en un intento de estudiar condiciones más parecidas a in vivo, mediciones de los efectos del campo magnético en proteínas orientadas para investigar su funcionamiento como sensores de dirección. También el desarrollo de técnicas capaces de medir la actividad de los criptocromos en las células fotorreceptoras in vivo”.
“Si podemos probar que el criptocromo 4 es el sensor magnético, habremos demostrado un mecanismo fundamentalmente cuántico que hace que los animales sean sensibles a estímulos ambientales un millón de veces más débiles de lo que se creía posible”, concluye el químico de Oxford.
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Bibliografía:
