Qué animales utilizan el magnetismo
La magnetorrecepción es un sentido que permite a un organismo detectar el campo magnético de la Tierra. Entre los animales con este sentido se encuentran los artrópodos, los moluscos y los vertebrados (peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos, aunque no los humanos). Este sentido se utiliza principalmente para la orientación y la navegación, pero puede ayudar a algunos animales a formar mapas regionales. Los experimentos con aves migratorias sugieren que éstas utilizan una proteína criptocroma en el ojo, basándose en el mecanismo del par radical cuántico para percibir los campos magnéticos. Este efecto es extremadamente sensible a los campos magnéticos débiles y se ve fácilmente perturbado por las interferencias de radiofrecuencia, a diferencia de una brújula de hierro convencional.
Los peces cartilaginosos, incluidos los tiburones y las rayas, pueden detectar pequeñas variaciones de potencial eléctrico con sus órganos electrorreceptores, las ampollas de Lorenzini. Estos parecen ser capaces de detectar campos magnéticos por inducción. Existen pruebas de que estos peces utilizan los campos magnéticos para navegar.
Los biólogos se han preguntado durante mucho tiempo si los animales migratorios, como las aves y las tortugas marinas, tienen una brújula magnética incorporada que les permite navegar utilizando el campo magnético de la Tierra. Hasta finales del siglo XX, las pruebas de ello eran esencialmente conductuales: muchos experimentos demostraban que los animales podían efectivamente obtener información del campo magnético que les rodeaba, pero no daban ninguna indicación del mecanismo. En 1972, Roswitha y Wolfgang Wiltschko demostraron que las aves migratorias respondían a la dirección e inclinación (dip) del campo magnético. En 1977, M. M. Walker y sus colegas identificaron magnetorreceptores basados en el hierro (magnetita) en los hocicos de las truchas arco iris. En 2003, G. Fleissner y sus colegas encontraron receptores basados en el hierro en la parte superior del pico de las palomas mensajeras, ambos aparentemente conectados al nervio trigémino del animal. Sin embargo, la investigación tomó una dirección diferente en el año 2000, cuando Thorsten Ritz y sus colegas sugirieron que una proteína fotorreceptora del ojo, el criptocromo, era un magnetorreceptor que funcionaba a escala molecular por entrelazamiento cuántico[1].
Cómo utilizan las tortugas los campos magnéticos
Las aves, las abejas, las ballenas y las tortugas utilizan el campo magnético de la Tierra para guiar su comportamiento. Ahora los científicos han aprendido mucho más sobre cómo. María Armoudian habla con Andrés Vidal-Gadea sobre lo que se ha descubierto.
María Armoudian: Esta investigación que usted ha realizado relacionada con el campo magnético de la Tierra y cómo todas estas especies lo utilizan es bastante fascinante. Su artículo comienza con una especie de trazo grueso sobre el propósito del campo magnético en sí para la Tierra, pero también para los animales. ¿Cree que podríamos empezar con un poco de campo magnético terrestre 101?
Andrés Vidal-Gadea: El interior de la Tierra está hecho de material fundido y este está girando todo el tiempo y más o menos como un motor está generando un enorme campo magnético que se expande lejos en el espacio. Este campo magnético, por lo que sabemos, protege la vida en la Tierra de las radiaciones nocivas del sol y también proporciona una pista muy constante y fiable para la navegación que los animales pueden utilizar para orientarse.
AVG: Animales como las abejas, por ejemplo, y animales como las ratas topo, los mamíferos, especialmente los animales migratorios como las aves y las ballenas utilizan el campo magnético. De hecho, sólo porque no nos fijamos antes, no vimos cuántas especies son capaces de utilizar el campo magnético de la Tierra para orientarse. En un principio, me inicié en este tema con una babosa marina que vive en el fondo del mar y que, al parecer, utiliza el campo magnético para orientarse, así que estas cosas están a nuestro alrededor.
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ResumenAdemás de proporcionar a los animales una fuente de información direccional o “brújula”, el campo magnético de la Tierra también proporciona una fuente potencial de información posicional o “mapa” que los animales podrían aprovechar para evaluar su ubicación. En menos de una generación, la idea de que los animales utilizan el campo magnético de la Tierra como una especie de mapa ha pasado de ser una hipótesis controvertida a un principio bien establecido de la navegación animal. Ahora se sabe que diversos animales, desde las langostas hasta las aves, utilizan la información magnética de posición para diversos fines, como seguir el camino a lo largo de las rutas migratorias, ajustar la ingesta de alimentos en los puntos apropiados de una migración, permanecer dentro de una región oceánica adecuada y navegar hacia objetivos específicos. Los últimos descubrimientos también indican que las tortugas marinas, los salmones y, al menos, algunas aves imprimen su huella en el campo magnético de su zona natal cuando son jóvenes y utilizan esta información para facilitar el regreso cuando son adultos, un proceso que puede ser la base del regreso a casa a larga distancia (también conocido como filopatría natal) en muchas especies. A pesar de los recientes avances, aún queda mucho por aprender sobre la organización de los mapas magnéticos, cómo se desarrollan y cómo los animales los utilizan en la navegación.
Cómo utilizan los delfines el campo magnético terrestre para navegar
La idea de que los animales perciban el campo magnético de la Tierra fue descartada en su día como imposible por físicos y biólogos. El campo magnético de la Tierra es demasiado débil para que un organismo lo detecte, según el argumento, y no existen mecanismos biológicos capaces de convertir la información del campo magnético en señales eléctricas utilizadas por el sistema nervioso.
Sin embargo, con el tiempo se han acumulado pruebas de que los animales sí perciben los campos magnéticos. Ahora está claro que diversos animales, desde invertebrados como los moluscos y los insectos hasta vertebrados como las tortugas marinas y las aves, aprovechan la información del campo terrestre para guiar sus movimientos en distancias grandes y pequeñas. Lo que sigue siendo un misterio es cómo lo hacen exactamente.
El campo magnético de la Tierra, también conocido como campo geomagnético, proporciona a los animales diferentes tipos de información, que pueden utilizar con distintos fines en la navegación, como brújulas y como mapas. Las tortugas marinas, el salmón y algunos otros animales utilizan estas señales magnéticas para navegar durante las migraciones de larga distancia. En el caso de las tortugas marinas, la información del mapa magnético puede utilizarse para guiar a una tortuga hacia una zona determinada o para ayudarla a evaluar su ubicación aproximada a lo largo de una ruta migratoria transoceánica. En efecto, las tortugas marinas disponen de un equivalente biológico de baja resolución a un sistema de posicionamiento global, pero basado en información geomagnética en lugar de en señales de satélite.