Il sesto senso del piccione viaggiatore
Esiste una sorta di bussola interna in grado di guidare gli uccelli migratori per migliaia di chilometri, o riportare il piccione viaggiatore sulla via di casa. Non solo: questo straordinario “sesto senso” esiste in moltissime specie di vertebrati, così come insetti, molluschi e crostacei, molti dei quali stanziali: tutti sono in grado di percepire il campo magnetico terrestre. E’ stato […]
Esiste una sorta di bussola interna in grado di guidare gli uccelli migratori per migliaia di chilometri, o riportare il piccione viaggiatore sulla via di casa. Non solo: questo straordinario “sesto senso” esiste in moltissime specie di vertebrati, così come insetti, molluschi e crostacei, molti dei quali stanziali: tutti sono in grado di percepire il campo magnetico terrestre. E’ stato dimostrato che modificare il campo magnetico intorno a piccioni e tartarughe marine può alterarne l’orientamento, mentre in altri animali sono stati registrati mutamenti dell’attività neuronale in alcune aree del cervello, dovuti alle variazioni del campo. In particolare, sembra che alcuni animali siano in grado di percepire l’orientazione del campo magnetico terrestre e utilizzare questa informazione per mantenere una direzione costante, proprio come se fossero provvisti di una bussola. Altre specie, come ad esempio le tartarughe marine, sembrano avere invece una sorta di “GPS magnetico” che consente loro di riconoscere anche alcune caratteristiche topografiche del territorio che li circonda, e localizzare la propria posizione su una “mappa interna”.
Nonostante questo, nessun ricercatore è ancora riuscito a identificare i recettori responsabili di questa percezione. Il campo magnetico infatti attraversa liberamente tutti i tessuti, e gli organi in grado di rilevarlo potrebbero trovarsi in qualsiasi punto nel corpo dell’animale. Inoltre, potrebbe trattarsi anche di strutture intracellulari.
Le ipotesi, in merito, sono almeno tre.
La prima, che sembra valida almeno per i pesci cartilaginei (squali, razze…), si basa sulla migrazione delle particelle cariche in un materiale conduttore immerso in un campo magnetico. In questo caso, il nostro squalo può essere considerato come una sbarretta di materiale conduttore, immerso in un mezzo conduttore (l’acqua), all’interno di un campo magnetico. Nella sbarretta, il movimento delle particelle cartiche crea una corrente la cui intensità dipende dall’inclinazione della sbarretta stessa rispetto alle linee di campo (quando la barra e le linee di campo sono parallele, la corrente è nulla). Lo squalo è fornito di elettrorecettori in grado di percepire questa corrente e utilizzarla per stabilire la propria direzione di nuoto. Questo sistema sembra tuttavia impraticabile per gli animali terrestri, che non vivono immersi in un mezzo conduttore e sono sprovvisti degli elettrorecettori tipici dei pesci.
Una seconda ipotesi è quella dei cristalli di magnetite, delle particelle intracellulari di Fe3O4 in grado di orientarsi secondo le linee del campo magnetico, come l’ago di una bussola. Il movimento di questi cristalli potrebbe essere percepito attraverso dei recettori di pressione, oppure causare l’apertura di canali ionici nella membrana cellulare. In alternativa, esistono anche i “cristalli superparamegnetici” che sono stati trovati nelle terminazioni nervose del becco dei piccioni. Questi cristalli si dispongono secondo le linee del campo magnetico, senza tuttavia “girare” come i precedenti, e possono attrarre o respingere i cristalli adiacenti, deformando così la matrice in cui sono immersi.
La terza, più affascinante ipotesi è chiamata “magnetocezione chimica” e si basa sul fatto che il campo magnetico terrestre potrebbe aumentare o diminuire la velocità di alcune particolari reazioni chimiche. Le reazioni in questione coinvolgono l’iniziale trasferimento di un singolo elettrone da una molecola “donatore” a una molecola “accettore”, e si verificano, per esempio, nei fotorecettori della retina eccitati dalla luce. Per questo motivo, è stato ipotizzato che il campo magnetico possa essere percepito proprio all’interno dell’occhio, grazie alle stesse molecole che sono responsabili della visione. I migliori candidati a questo compito sembrano essere i criptocromi, molecole che, colpite dalla luce blu, innescano una reazione chimica che ha le caratteristiche adatte per poter essere influenzata dal campo magnetico. Secondo questa affascinante ipotesi, quindi, alcuni animali percepirebbero il campo magnetico attraverso la vista, forse come una serie di luci o di colori che cambiano a seconda della direzione in cui si guarda.
Ovviamente queste ipotesi non sono mutualmente esclusive e potrebbero coesistere anche all’interno dello stesso animale. Per esempio, molti ricercatori ritengono che l’orientamento delgli uccelli dipenda dalla combinazione di recettori chimici nell’occhio e cristalli di magnetite nel becco. Le opinioni in merito sono ancora discordanti… non ci resta che aspettare i risultati degli studi in corso!
Erica Prosdocimi
Riferimenti:
Kenneth J. Lohmann . Q&A: Animal behaviour: Magnetic-field perception, Nature 464, 1140-1142 (22 April 2010) | doi:10.1038/4641140a. Link
Fonte dell’immagine: Wikimedia Commons
Nonostante questo, nessun ricercatore è ancora riuscito a identificare i recettori responsabili di questa percezione. Il campo magnetico infatti attraversa liberamente tutti i tessuti, e gli organi in grado di rilevarlo potrebbero trovarsi in qualsiasi punto nel corpo dell’animale. Inoltre, potrebbe trattarsi anche di strutture intracellulari.
Le ipotesi, in merito, sono almeno tre.
La prima, che sembra valida almeno per i pesci cartilaginei (squali, razze…), si basa sulla migrazione delle particelle cariche in un materiale conduttore immerso in un campo magnetico. In questo caso, il nostro squalo può essere considerato come una sbarretta di materiale conduttore, immerso in un mezzo conduttore (l’acqua), all’interno di un campo magnetico. Nella sbarretta, il movimento delle particelle cartiche crea una corrente la cui intensità dipende dall’inclinazione della sbarretta stessa rispetto alle linee di campo (quando la barra e le linee di campo sono parallele, la corrente è nulla). Lo squalo è fornito di elettrorecettori in grado di percepire questa corrente e utilizzarla per stabilire la propria direzione di nuoto. Questo sistema sembra tuttavia impraticabile per gli animali terrestri, che non vivono immersi in un mezzo conduttore e sono sprovvisti degli elettrorecettori tipici dei pesci.
Una seconda ipotesi è quella dei cristalli di magnetite, delle particelle intracellulari di Fe3O4 in grado di orientarsi secondo le linee del campo magnetico, come l’ago di una bussola. Il movimento di questi cristalli potrebbe essere percepito attraverso dei recettori di pressione, oppure causare l’apertura di canali ionici nella membrana cellulare. In alternativa, esistono anche i “cristalli superparamegnetici” che sono stati trovati nelle terminazioni nervose del becco dei piccioni. Questi cristalli si dispongono secondo le linee del campo magnetico, senza tuttavia “girare” come i precedenti, e possono attrarre o respingere i cristalli adiacenti, deformando così la matrice in cui sono immersi.
La terza, più affascinante ipotesi è chiamata “magnetocezione chimica” e si basa sul fatto che il campo magnetico terrestre potrebbe aumentare o diminuire la velocità di alcune particolari reazioni chimiche. Le reazioni in questione coinvolgono l’iniziale trasferimento di un singolo elettrone da una molecola “donatore” a una molecola “accettore”, e si verificano, per esempio, nei fotorecettori della retina eccitati dalla luce. Per questo motivo, è stato ipotizzato che il campo magnetico possa essere percepito proprio all’interno dell’occhio, grazie alle stesse molecole che sono responsabili della visione. I migliori candidati a questo compito sembrano essere i criptocromi, molecole che, colpite dalla luce blu, innescano una reazione chimica che ha le caratteristiche adatte per poter essere influenzata dal campo magnetico. Secondo questa affascinante ipotesi, quindi, alcuni animali percepirebbero il campo magnetico attraverso la vista, forse come una serie di luci o di colori che cambiano a seconda della direzione in cui si guarda.
Ovviamente queste ipotesi non sono mutualmente esclusive e potrebbero coesistere anche all’interno dello stesso animale. Per esempio, molti ricercatori ritengono che l’orientamento delgli uccelli dipenda dalla combinazione di recettori chimici nell’occhio e cristalli di magnetite nel becco. Le opinioni in merito sono ancora discordanti… non ci resta che aspettare i risultati degli studi in corso!
Erica Prosdocimi
Riferimenti:
Kenneth J. Lohmann . Q&A: Animal behaviour: Magnetic-field perception, Nature 464, 1140-1142 (22 April 2010) | doi:10.1038/4641140a. Link
Fonte dell’immagine: Wikimedia Commons
