Geolocalización de las aves podría basarse en mecánica cuántica

En la era de los teléfonos inteligentes, llegar a casa nunca ha sido tan fácil, pero para los animales que han escapado de las garras de la dependencia digital, han surgido algunas adaptaciones bastante ingeniosas para la navegación.

Algunos de los más grandes migrantes son las aves, que realizan enormes viajes año tras año a zonas de anidación y climas más cálidos, y se sospecha desde hace mucho tiempo que el campo magnético de la Tierra ha jugado un papel integral ayudándoles a averiguar a dónde diablos se dirigen.

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Ahora, una nueva investigación cree haber descifrado el mecanismo que sustenta este sensor magnético, revelando que muchas cosas entran a la vista de un pájaro.

Publicado en la revista Nature, los conocimientos del estudio se basaron en un logro por primera vez en la producción de la proteína fotoactiva criptocromo 4 (CRY4) llevado a cabo con éxito por el primer autor del estudio, Jingjing Xu, un estudiante de doctorado en Henrik Mouritsen del grupo de investigación de la Universidad de Oldenburg. . Esta molécula se encuentra en las retinas de las aves, pero hasta ahora nunca se había producido en un laboratorio. Xu pudo hacer CRY4 de varias especies de aves extrayendo su código genético y combinándolo con cultivos de células bacterianas que felizmente producirían una copia idéntica de las proteínas de las aves.

Una vez que el equipo tuvo el criptocromo 4 a su disposición, emplearon la ayuda de la resonancia magnética y la espectroscopia óptica para descubrir los secretos de la proteína y establecer si era o no sensible al magnetismo de la Tierra. Expusieron las proteínas CRY4 de los petirrojos europeos, que son aves migratorias nocturnas, a enormes campos magnéticos y pudieron observar que de hecho era magnéticamente sensible in vitro. Las retinas de pollos y palomas (dos aves no migratorias) eran mucho menos sensibles. La diferencia entre las proteínas retinianas de las aves se atribuyó a mutaciones específicas del sitio en el código genético del petirrojo que dieron forma a las funciones de cuatro pares de radicales flavina-triptófano dentro de CRY4.

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Sensibilidad magnética en la bolsa, luego querían establecer cómo esta proteína de la retina podría transmitir información al ave; después de todo, no sirve de nada tener una brújula si no puedes verla. Al observar el comportamiento del CRY4 de los petirrojos en una computadora, pudieron ver que los cambios de campo se reflejan en los movimientos de electrones singulares dentro de la proteína, una observación científica tan pequeña que cae dentro de la mecánica cuántica. Estos diminutos movimientos alteran los productos de reacción de la proteína que son captados por las neuronas.

Si está pensando que los movimientos cuánticos dentro de proteínas específicas de la retina de especies de aves migratorias suena como un dolor de cabeza para investigar, entonces parece que probablemente tenga razón. El propio Mouritsen le dijo a Gizmodo que la investigación aún no ha demostrado de manera inequívoca que CRY4 sea el sensor magnético que define a las aves migratorias, y que llegar a una conclusión definitiva aún podría llevar algún tiempo debido a su complejidad. “No puedo garantizarles ningún cronograma de eso porque es muy, muy desafiante”, dijo.

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Con información de IFL Science