Los gusanos redondos, las moscas de la fruta, las mariposas, los peces, las palomas y los murciélagos utilizan el campo magnético de la Tierra para la navegación. Una persona se ve privada de tales habilidades y sin dispositivos especiales se extravía. Cómo funciona el biocompass natural: en el material de RIA Novosti.
Los gusanos piensan
El gusano redondo Caenorhabditis elegans, que ocupa el peldaño más bajo del reino animal, tiene una pequeña excrecencia en el cerebro, al final de la neurona AFD, similar a una antena de televisión microscópica. Se trata de una bio-brújula con la que el gusano navega por el suelo.
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Gracias a la biobrújula, la lombriz baja en busca de alimento. En un experimento de científicos de la Universidad de Texas (EE. UU.), Los gusanos perdían su orientación y se movían caóticamente si el campo magnético se distorsionaba a su alrededor. Otros experimentos demostraron que la trayectoria también depende de en qué parte del mundo nacieron y se criaron los gusanos. Así, los "tejanos indígenas" se movían paralelos a la superficie de la tierra, y los gusanos hawaianos, británicos y australianos, en un ángulo que correspondía a la distorsión de las líneas del campo magnético características de sus lugares nativos.
Un proceso-biocompás en el cerebro de un gusano nematodo / ilustración de RIA Novosti.
Olfateo de pescado
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En los peces, una brújula biológica que reacciona al campo magnético terrestre se encuentra en la nariz. Científicos de la Universidad de Ludwig Maximilian (Alemania) pudieron aislar células de la nariz de la trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss), que contenía partículas de magnetita, un mineral que juega un papel importante en la capacidad de algunos organismos vivos para determinar la dirección del movimiento. Según los investigadores, en la región nasal de cada individuo hay de diez a cien células de este tipo, lo que permite a los peces determinar no solo la dirección hacia el norte, sino también orientarse en latitud y longitud.
Los científicos creen que es gracias a la nariz supersensible que la trucha viaja de los ríos al mar durante trescientos kilómetros, y después de unos años regresa al lugar donde nació.
Gracias a las células especiales en la región nasal, la trucha arco iris siempre regresa al lugar donde nació / CC BY 2.0 / Jon Nelson.
Los insectos dependen de las proteínas
Las moscas de la fruta también tienen su propia brújula biológica: es una estructura de dos proteínas formadas en la superficie de las membranas celulares. El criptocromo (Cry) permite que las células perciban la luz azul y ultravioleta. La función principal de la segunda proteína (CG8198) es la regulación de los biorritmos en el cuerpo, pero en combinación con el criptocromo forma una especie de nanoaguja. Su eje central es CG8198 y su caparazón es Cry.
Tal aguja, como la aguja de una brújula, se alinea incluso con un campo magnético débil. Durante el estudio, los científicos chinos tuvieron que reemplazar los instrumentos metálicos por plásticos, ya que las estructuras proteicas en estudio estaban altamente magnetizadas y adheridas al metal.
El complejo de proteínas abierto se denominó MagR (receptor magnético). Aún no está claro cómo funciona exactamente, pero los científicos han sugerido que las proteínas, que envían señales al sistema nervioso, ayudan a Drosophila a comprender dónde está el norte.
Drosophila detecta el campo magnético de la Tierra gracias al complejo de proteínas MagR / Foto: Muhammad Mahdi Karim.
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Las aves cuentan y miden
Las mariposas monarca y algunas aves, en particular las palomas, tienen un receptor magnético. En las aves, un tipo de criptocromo, Cry 1a, se encuentra en las células de la retina que son sensibles a los rayos azules y ultravioleta y reacciona a un campo magnético solo después de la activación de la luz. Pero incluso eso no explica completamente cómo funciona el sistema de navegación de las aves. De hecho, cuando se orientan en el espacio, las aves usan dos "mapas de bio-navegación" a la vez: olfativos y magnéticos.
Gracias al pájaro magnético, distinguen las direcciones hacia el norte y sur, calculan la longitud, miden la declinación (la diferencia entre el norte magnético y el geográfico) del campo magnético de la Tierra, esto les ayuda a orientarse y corregir el recorrido.
Los científicos creen que las aves viajan la mayor parte del camino dependiendo del campo magnético, y los olores juegan un papel más importante en la línea de meta. Las palomas con las que se taparon las fosas nasales cortaron el nervio olfatorio, destruyeron el epitelio olfatorio lavando el pico con una solución acuosa de sulfato de zinc y pasaron más tiempo regresando a su palomar que las aves comunes.
No todos los científicos están de acuerdo en que la proteína Cry 1a sirve a las aves para la navegación / CC BY-SA 2.5 / Alan D. Wilson / Feral Rock Dove en el Parque Regional de Burnaby Lake en Burnaby, BC, Canadá.
Los murciélagos consultan con el sol
En 2016, científicos del Instituto Max Planck para el Estudio del Cerebro (Alemania) descubrieron la proteína de navegación Cry, o su variante Cry 1a, en las células de noventa especies de mamíferos. Y, digamos, los roedores y los murciélagos, que reaccionan claramente a los campos magnéticos, no tenían esta proteína.
Algunas especies de murciélagos, en particular, el gran murciélago (Myotis myotis), no solo corrigen su vuelo de acuerdo con el campo magnético de la Tierra, sino que también verifican diariamente su biobrújula contra el sol, más precisamente, contra la luz polarizada, que es más brillante al atardecer.
Esto fue confirmado por los experimentos de científicos alemanes y búlgaros. Los murciélagos se colocaron en un campo magnético modificado (desplazado 90 grados al este) durante la puesta del sol. Algunos de los animales estaban en contenedores y no podían ver los rayos del sol poniente. Como resultado, cuando fueron liberados, se desviaron del rumbo solo por el ángulo de inclinación de las vigas en las cajas y se desviaron. Los ratones que podían comparar sus sentimientos con el sol no experimentaron tales dificultades y regresaron a salvo a su cueva nativa.
Biocompass para humanos
En los humanos, no hay ningún proceso en el cerebro, no hay células con magnetita, no hay proteínas de navegación en las células. Se extravía sin dispositivos especiales, si no hay puntos de referencia altos en la ruta. Esto sucede a menudo en el bosque.
Los ingenieros estadounidenses Liviu Babitz y Scott Cohen proponen corregir este malentendido mediante el uso de un implante que actúa como una brújula biológica, como en los animales. Un dispositivo de silicona del tamaño de una caja de cerillas vibra cada vez que una persona gira hacia el norte. Los inventores han implantado un biocompass debajo de su piel.
Alfiya Enikeeva
