Porumbeii simt câmpul magnetic al Pământului într-un mod complet nou. În 1882, zoologul Camille Viguier sugera că păsările și alte vertebrate se pot orienta cu ajutorul câmpului magnetic al Pământului — o teorie îndrăzneață la vremea aceea. El propunea că acest câmp ar putea induce curenți electrici în lichidul urechii interne, funcționând ca un fel de busolă biologică. Mult timp ignorată, ideea lui Viguier pare acum să se confirme. Astăzi se știe că multe animale detectează câmpul magnetic printr-un proces numit magnetorecepție. Totuși, mecanismele exacte au rămas neclare. Acum, un nou studiu publicat în revista Science arată că porumbeii pot percepe câmpurile magnetice prin curenți electrici formați în urechea lor internă. Adică exact cum sugerase Viguier acum peste un secol! „Sfântul Graal al biologiei senzoriale este înțelegerea simțului magnetic”, spune Eric Warrant, neurocercetător la Universitatea Lund, neimplicat în studiu. Noul articol, afirmă el, oferă dovezi pentru un nou tip de magnetorecepție și îi urmărește traseul neural în creier. Cum simt animalele câmpurile magnetice S-a dovedit că păsările, insectele și țestoasele folosesc câmpul magnetic pentru migrație, orientare sau localizarea zonelor bogate în hrană. Până acum, două mecanisme principale au fost acceptate: 1. Criptocromii – senzori sensibili la lumină în retină Aceste proteine detectează câmpul magnetic prin schimbări în stările cuantice ale electronilor. Rezultatul: o „hartă vizuală” internă a direcției nord–sud. 2. Cristale de magnetită (magnetite-based sensing) Cristale minuscule de magnetită ar putea roti sub influența câmpului magnetic, stimulând receptori celulari. Se presupune că există în ciocurile unor păsări și în nasul unor pești, dar dovezile sunt controversate. Porumbeii simt câmpul magnetic al Pământului În 1882, zoologul Camille Viguier sugera că păsările și alte vertebrate se pot orienta cu ajutorul câmpului magnetic al Pământului. sursa foto pexels Urechea internă a fost de mult timp suspectată că ar putea fi implicată. În 2012, David Dickman și Le-Qing Wu de la Baylor College of Medicine au observat semnale în creierul porumbeilor provenind din urechea internă, care păreau să codifice informații magnetice. Ei au bănuit că celulele senzoriale cu cili (hair cells) din lagena ar fi implicate. Mai târziu, cercetătorul David Keays a căutat magnetită în lagena, dar nu a găsit. O idee uitată din 1882 schimbă direcția cercetării Când doctorandul Gregory Nordmann a descoperit lucrarea lui Viguier, Keays și echipa lui au început să investigheze canalele semicirculare, responsabile de echilibru și orientare. Știau că rechinii și batoidele pot detecta câmpuri electrice slabe prin canale ionice sensibile la voltaj aflate în pereții unor celule. Dacă porumbeii au celule asemănătoare, atunci canalele semicirculare ar putea funcționa ca un circuit electric, unde câmpul magnetic induce curenți în lichidul lor intern. Experimentul care confirmă teoria lui Viguier Echipa a plasat 13 porumbei individual în câte un dispozitiv care elimina câmpul magnetic de fundal și genera câmpuri controlate. Apoi, după expunere, au injectat anticorpi ce marcau neuronii recent activați. Experimentele au fost repetate și în întuneric pentru a exclude mecanismul dependent de lumină. Ce au descoperit: nucleii vestibulari din trunchiul cerebral (care primesc informații din urechea internă) au fost activați de câmpurile magnetice; semnalele erau transmise către: mesopallium (integrarea informațiilor senzoriale), hipocampus (orientare spațială și navigație). Studiul este descris drept „o performanță tehnică remarcabilă”. Analiza celulelor senzoriale: cheia magnetorecepției Păsările, insectele și țestoasele folosesc câmpul magnetic pentru migrație, orientare sau localizarea zonelor bogate în hrană. sursa foto pexels Disecând trei porumbei, cercetătorii au examinat cilii din canalele semicirculare. Cu ajutorul secvențierii la nivel unicelular, au descoperit că: un tip de celulă avea mult mai multe canale ionice sensibile la voltaj decât celelalte; diferența ar putea permite creierului să distingă între semnale generate de mișcare și cele generate de curenți induși magnetic. Aceasta ar putea reprezenta mecanismul biologic concret al magnetorecepției în urechea internă. Implicațiile descoperirii la porumbei Kenneth Lohmann, specialist în magnetorecepție la țestoase, consideră că noile rezultate deschid direcții de cercetare în multe alte specii. Eric Warrant se întreabă ce proprietăți ale câmpului magnetic poate percepe urechea internă a porumbeilor — inclusiv înclinarea liniilor magnetice, esențială pentru orientarea nord–sud. Cercetătorii doresc acum să afle cum transformă creierul semnalele magnetice în informații utile pentru navigație. Se pare că Viguier, ignorat timp de peste un secol, a avut dreptate. Curiozități despre câmpul magnetic al Pământului Cum detectează porumbeii câmpul magnetic al Pământului? Prin curenți electrici induși în lichidul din canalele semicirculare ale urechii interne, detectați de celule senzoriale specializate. Ce rol are urechea internă în orientarea păsărilor? Canalele semicirculare trimit semnale către zone ale creierului implicate în echilibru, orientare și navigație, precum nucleii vestibulari și hipocampusul. Este acesta un al treilea mecanism de magnetorecepție? Da. Pe lângă criptocromi și magnetită, noul studiu arată că inducția electromagnetică în urechea internă ar putea fi un mecanism distinct. Citește și: Secretul a fost dezvăluit: de ce nu vedem pui de porumbei pe stradă