Anar al contingut

Ciència

¿Instint o magnetisme?

¿Instint o magnetisme?

Adela Muñoz Páez

Darrere de l'orientació dels coloms, com darrere de gairebé tot, només hi ha química i una mica de física

Quan era petita em fascinava la capacitat dels coloms missatgers per orientar-se sense tenir coneixements cartogràfics ni fer servir mapes o brúixoles. “És l’instint”, deien els grans, i jo em quedava cavil·lant què devia ser això de l’instint. A començaments del segle XXI hi ha estudis que indiquen que els coloms sí que utilitzen brúixoles que els permeten orientar-se en el camp magnètic de la Terra, com les llimadures de ferro o les agulles en les proximitats d’un imant. No obstant, encara no se sap on les tenen i com funcionen.

Entretots

Publica una carta del lector

Escribe un post para publicar en la edición impresa y en la web

Els primers indicis que hi havia éssers vius que s’orientaven en camps magnètics es van publicar fa més de 50 anys. La clau era que tenien diminutes partícules de magnetita, l’òxid de ferro Fe3O4 que té propietats magnètiques. Des d’aleshores s’ha descobert que aquestes partícules estan presents en centenars d’éssers vius, inclòs l’ésser humà. Les dificultats per estudiar-les serien degudes al fet que eren tan petites (unes desenes de nanòmetres, 1 metre és igual a 1.000.000.000 de nanòmetres), que no hi havia eines prou sensibles per detectar-les. Però avui, amb ajuda d’instruments com els microscopis electrònics de transmissió d’alta resolució, que poden ampliar les imatges fins a un milió de vegades, podem descobrir nous mons amb coses tan fascinants com aquestes nanopartícules de magnetita.

Bacteris magnetotàctiques

La primera qüestió era d’on sortien aquestes partícules. Abans de conèixer la seva funció es va especular que el seu origen era fruit de la contaminació. Però aquesta hipòtesi va ser descartada després de descobrir-se l’existència d’uns bacteris que s’alineaven amb els camps magnètics, anomenats per això magnetotàctiques. El seu secret era que sintetitzaven magnetita a partir del ferro dels seus nutrients i la recobrien d’una membrana que processava la informació sobre el camp magnètic i els permetia orientar-s’hi. Pels fòssils trobats sabem que aquests bacteris existien a la Terra fa milions d’anys; avui viuen en llacs pobres en oxigen. Les partícules de magnetita que contenen són cristal·lines, és a dir, els àtoms que les formen són perfectament ordenats, tenen unes mides molt similars en el rang entre 35 i 120 nanòmetres i presenten un únic domini magnètic, és a dir, són imants diminuts amb només un pol nord i un pol sud. Els bacteris utilitzen aquestes nanopartícules de magnetita encapsulades, anomenats magnetosomes, com l’agulla d’una brúixola. L’orientació nord-sud els proporciona informació indirecta sobre la direcció vertical que necessiten per trobar les regions amb concentracions òptimes d’oxigen per al seu creixement.

Un misteri sense resoldre

Aquests bacteris fascinants són tan bons sintetitzant magnetita que alguns laboratoris els estan utilitzant com a microreactors. Els coloms, éssers infinitament més complexos que els bacteris, fan servir per orientar-se mecanismes molt més complexos que fins fa poc eren completament desconeguts. Però el 2004 es va publicar un article a la revista ‘Nature’ que va semblar donar la clau per entendre-ho: demostrava que els coloms eren sensibles als camps magnètics i que, contra el que s’havia pensat fins aleshores, el sentit de l’olfacte no era la base del seu sentit de l’orientació. Tot apuntava que els vidres de magnetita allotjats als seus becs eren les brúixoles que els orientaven. No obstant, estudis posteriors han evidenciat que les cèl·lules que emmagatzemen ferro al bec dels coloms són macròfags, és a dir, que emmagatzemen productes de rebuig, per la qual cosa el misteri segueix sense resoldre’s. 

No obstant, avui sabem molt més sobre l’instint. Per exemple, ¿com saben els bacteris fer els nanovidres de magnetita i utilitzar-los? De la mateixa manera que tots els éssers vius saben com multiplicar-se o créixer: a partir de la informació continguda a les molècules de l’ADN, una espècie de llibre d’instruccions diminut que els éssers vius tenim en cadascuna de les nostres cèl·lules. És a dir, l’instint és en l’ADN i no és altra cosa que química.

¿I què passa amb l’orientació dels coloms? Tot i que no coneixem el mecanisme en detall, avui en sabem molt més que fa 50 anys: que, a banda de l’instint, és a dir, de la química, hi ha implicats camps magnètics, és a dir la física. Concloent: darrere de l’orientació dels coloms, com darrere de gairebé tot, només hi ha química i una mica de física.