Las aves migratorias utilizan física cuántica para trazar la ruta a su destino

Redacción Internaciona.- Durante millones de años, diversas especies de aves en todo el mundo han realizado migraciones a climas más cálidos para continuar sus ciclos reproductivos o evitar el inverno. Las aves migratorias navegan utilizando señales celestes del Sol y las estrellas, mapas mentales y, más interesante aún, con el campo magnético de la Tierra.

Sin embargo, uno de los grandes misterios de la llamada biología sensorial es cómo algunos animales son capaces de detectar el campo magnético de la Tierra y utilizarlo como brújula para determinar su orientación espacial.

Ahora, un nuevo estudio desarrollado por científicos europeos establece que, al menos en el caso de las aves migratorias, esto es posible mediante la física cuántica.

La mecánica cuántica como una herramienta de ubicación

El estudio publicado en la revista Nature y encabezado por Henrik Mouritsen, de la Universidad de Oldenburg en Alemania, se basa en una hipótesis desarrollada por un físico a finales de la década de los 60. Esta establecía que los animales magnetorreceptores (quienes son capaces de detectar la dirección y sentido de campos magnéticos) utilizan moléculas sensibles a la luz para detectar el campo magnético de la Tierra.

Los científicos hallaron estas moléculas sensibles a la luz— llamadas criptocromos— en los ojos de las aves, con cada uno contiendo dos electrones desapareados. Al absorber la luz, estos electrones adoptan dos estados de «giro» (las posibles configuraciones de los electrones): singlete y triplete.

Los electrones existen intrínsecamente entre ambos estados de giro; sin embargo, se inclinan hacia uno u otro cuando encuentran un campo magnético. Dependiendo del estado de giro en el que se encuentren los electrones dentro de los criptocromos, las aves pueden utilizarlos para ver el campo magnético de la Tierra y saber a dónde dirigirse.

Estudios anteriores han demostrado que los pájaros procesan la información de campos magnéticos en la región visual de sus cerebros. Debido a ello, los científicos que realizaron este estudio creen que las aves son capaces de ver literalmente el campo magnético de la Tierra.

Sobre cómo se vería, Mouritsen teoriza que sería como una sombra encima de lo que sea que el pájaro pueda ver; sin embargo,»no podemos saberlo con exactitud, porque no le podemos preguntar al ave», bromea Mouritsen.

Los científicos estudiaron los criptocromos en ojos de aves que no son migratorias para confirmar sus hallazgos

Los científicos realizaron pruebas in vitro con criptocromos sintéticos de aves migratorias como los petirrojos europeos, exponiéndolos a la luz. Encontraron que los electrones eran magnéticamente sensibles y se inclinaban hacia uno u otro estado de giro.

Posteriormente, probaron los criptocromos de gallinas—las aves menos migratorias por excelencia— y palomas. Los científicos encontraron que en ambas aves estas moléculas eran mucho menos sensibles que los de los petirrojos. Esto básicamente demuestra que existe un vínculo entre este proceso de mecánica cuántica y aves migratorias.

“No solo pudimos mostrar que los electrones saltan dentro de la molécula exactamente como lo predijeron los químicos cuánticos en teoría; también pudimos mostrar que la fotoquímica de ese radical era en realidad magnéticamente sensible”, dice Mouritsen. «Ahora, no es una hipótesis que esta molécula sea magnéticamente sensible, podemos ver que es lo es», agrega.

Si bien los científicos comprobaron que los criptocromos son magnéticamente sensibles en un ambiente de laboratorio, aún falta demostrarlo en un ambiente natural para determinar que son un factor clave en la magnetorecepción de las aves.