- CLIVE COOKSON
Las células inmunitarias ricas en hierro del hígado actúan como una brújula interna que ayuda a las palomas a detectar el campo magnético terrestre.
Científicos alemanes han encontrado una solución sorprendente a uno de los grandes misterios de la biología: cómo las aves y otros animales perciben el campo magnético terrestre para orientarse con precisión durante miles de kilómetros.
El equipo de la Universidad de Bonn y el Instituto Max Planck de Comportamiento Animal descubrió que las palomas poseen células inmunitarias ricas en hierro en el hígado que detectan el geomagnetismo. El estudio se publicó el jueves en la revista Science.
Décadas de experimentos han demostrado que muchas especies migratorias y mensajeras dependen de una brújula magnética interna para orientarse, además de utilizar el sol, las estrellas, puntos de referencia visuales e incluso el olfato.
Sin embargo, existe mucha incertidumbre sobre la naturaleza y la ubicación de esta brújula aviar. Los científicos han aportado pruebas que respaldan la implicación de diversas células sensibles al magnetismo presentes en los ojos, el oído interno y el pico de las aves, aunque no hay consenso sobre cuáles están activas en la vida real.
Los candidatos más recientes son los macrófagos, células inmunitarias del hígado que acumulan hierro al descomponer los glóbulos rojos viejos. Estas células son muy sensibles a pequeños cambios en el campo magnético externo.
"Es realmente emocionante haber encontrado una base física para lo que parece 'intuición' en la orientación de las aves", afirma Martin Wikelski, director del Instituto Max Planck de Comportamiento Animal.
Las conclusiones se basaron en pruebas de laboratorio y experimentos de comportamiento. Primero, los investigadores examinaron el cuerpo de palomas para encontrar los órganos que mostraban la respuesta magnética más fuerte y descubrieron que el hígado destacaba. Una investigación posterior identificó a los macrófagos como las células responsables. Estos incorporan una proteína rica en hierro llamada ferritina, que actúa como un nanoimán muy sensible.
A continuación, el equipo experimentó con palomas mensajeras. Al administrarles a las aves un fármaco (clodronato) que elimina los macrófagos del hígado, los datos de seguimiento mostraron que perdían el sentido de la orientación y volaban en direcciones aleatorias en días nublados. En días despejados, las palomas tratadas se orientaron con éxito, utilizando el sol como referencia.
La microscopía electrónica reveló que las fibras nerviosas del hígado pasan junto a los macrófagos, lo que sugiere cómo las señales magnéticas podrían llegar al cerebro.
Clivia Lisowski, quien dirigió el trabajo inmunológico del equipo, explica: "Estos hallazgos proporcionan la primera evidencia concreta de cómo el campo magnético terrestre puede percibirse dentro del cuerpo y transmitirse al cerebro para guiar el movimiento".
La profesora de química Christiane Timmel lidera un gran proyecto interdisciplinario en la Universidad de Oxford para investigar una hipótesis diferente, también basada en la física cuántica.
Una proteína en el ojo llamada criptocromo responde a la luz creando radicales libres: moléculas efímeras con electrones inestables desapareados. Estos responden a la intensidad y dirección del campo magnético mediante reacciones captadas por los nervios de la retina. "En cierto modo, el animal vería el campo magnético", explica.
En comentarios en Science sobre el "estudio provocador" del equipo alemán, dos científicos ajenos a la investigación, Simon Spiro del Zoológico de Londres y Hal Drakesmith de la Universidad de Oxford, sugieren que en la orientación magnética "podrían intervenir múltiples procesos complementarios, dependiendo de las circunstancias. Quizás, un proceso predomina para la orientación a larga distancia, mientras que otro se utiliza para la localización de un destino más específico".
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