Descubierto cómo las aves usan el campo magnético para las migraciones

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Carlos Laforet Coll
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Las aves migratorias nocturnas perciben el campo magnético nocturno gracias a una proteína que reside en sus ojos

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Las aves migratorias nocturnas perciben el campo magnético gracias a una proteína que reside en sus ojos. El descubrimiento, obra de un grupo de investigación de las universidades de Oxford (Reino Unido) y Oldenburg (Alemania), coloca una importante pieza extra en la comprensión de las migraciones de estos extraordinarios animales que en ocasiones cruzan todo el planeta.





En los ojos de algunas aves, como los petirrojos europeos, existe una proteína que les guía en el curso de la migración: se llama criptocromo 4, se encuentra en la retina, y les da a estos animales cierto "sentido del sentido", es decir, una capacidad real de percibir el campo magnético terrestre, con lo que son capaces de encontrar, por ejemplo, sus nidos tras migraciones, a veces de un extremo al otro del planeta.

Los investigadores de Oldenburg extrajeron con éxito el código genético del criptocromo 4 en petirrojos europeos migratorios nocturnos y luego reprodujeron la molécula en grandes cantidades utilizando cultivos de células bacterianas modificadas apropiadamente.

Luego, los colegas de Oxford utilizaron imágenes de resonancia magnética y técnicas ópticas novedosas para estudiar esta proteína, demostrando su propia sensibilidad pronunciada a los campos magnéticos. Esta propiedad sería generada por reacciones de transferencia de electrones desencadenadas por la absorción de luz azul.

Como todas las proteínas, el criptocromo 4 está formado por cadenas de aminoácidos y el petirrojo en particular tiene 527, de los cuales 4, llamados triptófanos, parecen ser esenciales para las propiedades magnéticas de la molécula.

Basándose en cálculos informáticos preliminares, los científicos plantearon la hipótesis de que los electrones "saltaban" de un triptófano a otro, generando pares de radicales magnéticamente sensibles. Para la verificación experimental, el equipo de Oldenburg produjo versiones ligeramente modificadas del criptocromo de Robin, en las que cada uno de los triptófanos a su vez fue reemplazado por un aminoácido diferente para bloquear el movimiento de los electrones. Y así fue.

Que las aves migratorias se movían siguiendo el campo magnético terrestre ya había sido ampliamente propuesto y dado "casi por sentado", tanto que el desplazamiento de los polos magnéticos de las últimas décadas, según diversas investigaciones, está causando importantes problemas para la navegación y migración de vida silvestre.



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©bolina/123rf

Pero ahora sabemos mucho más.

Creemos que estos resultados son muy importantes porque muestran, por primera vez, que una molécula del aparato visual de un ave migratoria es sensible a los campos magnéticos.

spiega Henrik Mouritsen, coautor del lavoro.

El trabajo aún no prueba que lo que sucede en el laboratorio sea exactamente lo que sucede en los ojos de las aves, pero los autores creen que las proteínas involucradas podrían ser significativamente más sensibles en su entorno nativo.

De hecho, en las células de la retina, las proteínas probablemente estén fijadas y alineadas, aumentando su sensibilidad a la dirección del campo magnético. También es probable que estén asociados con otras proteínas que podrían amplificar las señales sensoriales. La búsqueda de estos socios de interacción aún desconocidos ha comenzado.

Mientras tanto -no es poca cosa- estos resultados muestran, por primera vez, que uno molécula del aparato visual de un ave migratoria es sensible al campo magnético.

Si podemos probar que el criptocromo 4 es el sensor magnético -añade Peter Hore, que colaboró ​​en el estudio- habremos demostrado un mecanismo fundamentalmente cuántico que hace que los animales sean sensibles a los estímulos ambientales. un millón de veces más débil de lo que se creía.

El trabajo fue publicado en Nature.



Fuentes: Universidad de Oxford / Nature  

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