¿Cómo se orientan los pájaros?

Sin Google Maps, las aves migratorias son capaces de recorrer grandes distancias sin perderse, manteniendo su rumbo hacia climas más favorables. Para ello necesitan una “brújula” interna que, hasta hace nada, nadie sabía cómo funcionaba.

Son muchos los animales capaces de orientarse haciendo uso del campo magnético terrestre. Los ejemplos son variopintos: desde aves hasta tortugas, sin olvidarnos de algunos crustáceos e insectos. Quizás el ejemplo más conocido sean las aves migratorias, que son capaces de desplazarse enormes distancias en función de la estación. Esta “brújula interna” se mantiene a través de un sentido, como nuestra vista u olfato, que tienen estos animales: la magnetorecepción. Aunque su existencia se conoce desde hace mucho tiempo, como funciona ha sido un gran misterio hasta hace muy poco.

Para explicar la magnetorecepción hay dos teorías principales. En la primera, la detección del campo magnético se hace a través de unos cristales de hierro localizados en el cuerpo del animal. Estos pequeños cristales van a actuar como pequeñísimos imanes, alineándose con el campo magnético de la Tierra. Este alineamiento genera una fuerza, que la pueden detectar los mecanoreceptores (los mismos encargados del tacto) y que permiten orientarse al animal. 

Photo by Ylanite Koppens on Pexels.com

La segunda hipótesis es un poco más compleja, pero eso la hace muy interesante. Cabe destacar que no es incompatible con la anterior y, de hecho, parece claro a día de hoy que coexisten en algunos organismos.

Tanto animales como plantas tienen unas proteínas llamadas criptocromos, capaces de absorber luz. Hay muchas de estas proteínas con funciones muy variadas. Por ejemplo, algunas se encargan de mantener nuestros ritmos circadianos (el reloj interno que permite a nuestro cuerpo saber que es día o noche). La producción de esas proteínas suele llevar un ciclo de 24h. Sin embargo, una de ellas, la proteína CRY4 no sigue ese ciclo, lo que nos indica que puede tener otra función.

Esta proteína CRY4 ya solo la podemos encontrar en un selecto grupo de organismos (aves, peces y anfibios). En aves, se localiza en la parte exterior de la retina, lugar ideal para absorber luz. Su producción es muy baja en las aves en general, pero aumenta notablemente en las aves migratorias justo antes de que llegue el momento de emprender su viaje.

Esta proteína tiene una capacidad fundamental para detectar el campo magnético terrestre, que es la de formar pares radicales. Estos pares radicales son dos moléculas con un número impar de electrones que se crean simultáneamente. Para ello se necesita otra molécula que done esos electrones. Esa molécula se llama FAD y se encuentra unida al criptocromo. Al donarle esos electrones, la molécula se vuelve intrínsecamente magnética. Por reglas de la mecánica cuántica, demasiado complejas para abordarlas en esta entrada, los electrones de estos pares radicales se encuentran saltando entre distintos niveles energéticos. Saltos que se realizan millones de veces por segundo y que dependen en su totalidad del campo magnético terrestre. Así, con la proporción de CRY4 que ha formado radicales, sumado a la proporción de electrones que hay en cada nivel energético, las aves pueden detectar con absoluta precisión la orientación que deben seguir en sus largas travesías.

La complejidad de este mecanismo es alta, pero nos podemos quedar con el mensaje principal. Las aves, tienen brújulas microscópicas en forma de proteína que en cada momento les van a indicar dónde está el norte. Estas brújulas dependen de la luz para funcionar y son primas hermanas de las proteínas que regulan nuestros ritmos circadianos. Un ejemplo más de la asombrosa facilidad que tiene la evolución para destinar estructuras muy parecidas a funciones completamente diferentes.

Referencias

Warrant EJ. Unravelling the enigma of bird magnetoreception. Nature. 2021 Jun;594(7864):497-498. doi: 10.1038/d41586-021-01596-6.

Xu J, Jarocha LE, Zollitsch T, Konowalczyk M, Henbest KB, Richert S, Golesworthy MJ, Schmidt J, Déjean V, Sowood DJC, Bassetto M, Luo J, Walton JR, Fleming J, Wei Y, Pitcher TL, Moise G, Herrmann M, Yin H, Wu H, Bartölke R, Käsehagen SJ, Horst S, Dautaj G, Murton PDF, Gehrckens AS, Chelliah Y, Takahashi JS, Koch KW, Weber S, Solov’yov IA, Xie C, Mackenzie SR, Timmel CR, Mouritsen H, Hore PJ. Magnetic sensitivity of cryptochrome 4 from a migratory songbird. Nature. 2021 Jun;594(7864):535-540. doi: 10.1038/s41586-021-03618-9.

Deja una respuesta

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Salir /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Salir /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Salir /  Cambiar )

Conectando a %s