La magnetorrecepción en los peces
Los criptocromos son moléculas sensibles a la luz que existen en bacterias, plantas y animales. En los animales, participan en el control de los ritmos circadianos del organismo. En las aves, los criptocromos también participan en la respuesta de orientación magnética dependiente de la luz y basada en el campo magnético de la Tierra: el criptocromo 1a se encuentra en los fotorreceptores de los ojos de las aves y se activa con el campo magnético. Ahora, investigadores del Instituto Max Planck de Investigación Cerebral de Fráncfort han detectado también el criptocromo 1 en fotorreceptores de varias especies de mamíferos. Por tanto, es posible que estos animales también tengan un sentido magnético vinculado a su sistema visual.
La percepción del campo magnético de la Tierra es utilizada por muchas especies animales para orientarse y navegar. El sentido magnético se encuentra en algunos insectos, peces, reptiles, aves y mamíferos, mientras que los humanos no parecen ser capaces de percibir el campo magnético de la Tierra.
El sentido magnético en las aves migratorias se ha estudiado con bastante detalle: a diferencia de la brújula de un boy scout, que muestra la dirección de la brújula, la brújula de un ave reconoce la inclinación de las líneas del campo magnético en relación con la superficie de la Tierra. Sorprendentemente, esta brújula de inclinación en las aves está vinculada al sistema visual, ya que el campo magnético activa la molécula criptocromo 1a, sensible a la luz, en la retina del ojo de las aves. El criptocromo 1a se encuentra en los fotorreceptores de cono sensibles al azul y al ultravioleta y sólo reacciona al campo magnético si es excitado simultáneamente por la luz.
¿Puede el ser humano percibir los campos magnéticos?
Según un estudio publicado el jueves, los tiburones tienen una extraña habilidad para volver a las mismas zonas de alimentación cada año, incluso a miles de kilómetros de distancia: Pueden orientarse utilizando el campo magnético de la Tierra, y no son los únicos animales que lo hacen. Las aves, las ballenas y muchas otras especies utilizan el mismo sexto sentido para trazar sus migraciones.Bryan Keller, biólogo de la Universidad Estatal de Florida y coautor del nuevo estudio, compara este sentido con “tener un ‘GPS interno'”.
“Esta es, en mi opinión, la mejor explicación de cómo los tiburones migratorios navegan con éxito durante los desplazamientos de larga distancia”, dijo Keller a Insider. Los tiburones obtienen información similar a un mapa del campo magnético
A casi 3.000 kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra, el hierro que se arremolina en el núcleo exterior del planeta conduce electricidad que genera un campo magnético. Este campo se extiende desde el interior del planeta hasta el espacio que rodea la Tierra. Es lo que protege al mundo de la mortífera radiación solar. Pero la dirección en la que fluye la energía electromagnética, así como la fuerza de la envoltura protectora resultante, depende del lugar de la superficie del planeta en el que te encuentres. Así que los animales que utilizan el campo magnético para orientarse lo hacen detectando estas diferencias en la intensidad y el flujo del campo. Los científicos sospechan desde hace tiempo que los tiburones pueden orientarse mediante el campo magnético, ya que los animales pueden percibir los campos electromagnéticos en general. Pero esa hipótesis había sido difícil de confirmar hasta el estudio de Keller.
La magnetorrecepción en el ser humano
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 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.
Cómo utilizan los delfines el campo magnético terrestre para navegar
Los secretos de la magnetorrecepción -es decir, la capacidad de algunos animales de percibir el campo magnético de la Tierra- empiezan a desvelarse poco a poco, gracias en parte a un nuevo estudio que demuestra la sensibilidad magnética en una proteína completamente artificial, lo que ayudará a orientar los estudios sobre lo que hace posible este fenómeno.
Si alguna vez se ha preguntado cómo las palomas mensajeras hacen viajes de ida y vuelta sin GPS, o cómo las tortugas marinas preñadas encuentran la misma playa en la que nacieron décadas antes para poner sus huevos, todo es gracias a su sentido de la magnetorrecepción.
Hay tres teorías básicas sobre el funcionamiento de la magnetorrecepción, y todas ellas pueden ser correctas, dependiendo del animal. La primera tiene que ver con los minerales magnéticos. Las bacterias y el fitoplancton generan cristales biológicos de magnetita que les permiten percibir el campo magnético de la Tierra. Los investigadores también creen que las aves los tienen en el pico.
La segunda teoría, la inducción electromagnética, implica a los animales sensibles a las cargas eléctricas, como los acuáticos, que tienen un mecanismo celular o neural interno que convierte la electrorreceptividad en sensibilidad magnética.