Lombrigas, moscas-das-frutas, borboletas, peixes, pombos, morcegos usam o campo magnético da Terra para navegação. Uma pessoa é privada de tais habilidades e, sem dispositivos especiais, ela se perde. Como funciona a biocompass natural - no material da RIA Novosti.
Worms pensam
A lombriga Caenorhabditis elegans, que ocupa o degrau mais baixo no reino animal, tem uma pequena protuberância no cérebro no final do neurônio AFD que se parece com uma antena de televisão microscópica. Esta é uma bússola com a qual o verme navega pelo solo.
Graças à biocompasso, o verme desce em busca de alimento. Em um experimento feito por cientistas da Universidade do Texas (EUA), os vermes perdiam sua orientação e se moviam caoticamente se o campo magnético fosse distorcido ao seu redor. Experimentos posteriores mostraram que a trajetória também depende de em que parte do mundo os vermes nasceram e foram criados. Assim, os "indígenas texanos" se moviam paralelamente à superfície da Terra, e os vermes havaianos, ingleses e australianos - em um ângulo que correspondia à distorção das linhas do campo magnético características de seus locais de origem.
Um processo-biocompass no cérebro de um verme nematóide / ilustração por RIA Novosti.
Cheirar peixe
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Nos peixes, uma biocompass que reage ao campo magnético terrestre está localizada no nariz. Cientistas da Universidade de Ludwig Maximilian (Alemanha) conseguiram isolar células do nariz da truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss), que continha partículas de magnetita, um mineral que desempenha um papel importante na capacidade de alguns organismos vivos de determinar a direção do movimento. Segundo pesquisadores, na região nasal de cada indivíduo existem de dez a cem dessas células, o que permite aos peixes determinar não só a direção para o norte, mas também se orientar em latitude e longitude.
Os cientistas acreditam que é graças ao nariz supersensível que a truta viaja dos rios até o mar por trezentos quilômetros, e depois de alguns anos retorna ao lugar onde nasceu.
Graças às células especiais da região nasal, a truta arco-íris sempre retorna ao local onde nasceu / CC BY 2.0 / Jon Nelson.
Os insetos dependem de proteínas
As moscas da fruta também possuem sua própria biocompass - é uma estrutura de duas proteínas formadas na superfície das membranas celulares. O criptocromo (Cry) permite que as células percebam a luz azul e ultravioleta. A principal função da segunda proteína (CG8198) é a regulação do biorritmo do corpo, mas em combinação com o criptocromo forma uma espécie de nanogulha. Seu eixo central é CG8198 e sua concha é Cry.
Essa agulha, como a agulha de uma bússola, se alinha mesmo com um campo magnético fraco. Durante o estudo, os cientistas chineses tiveram que substituir os instrumentos de metal por plásticos, uma vez que as estruturas das proteínas em estudo eram altamente magnetizadas e aderidas ao metal.
O complexo de proteína aberta foi denominado MagR (receptor magnético). Exatamente como funciona ainda não está claro, mas os cientistas sugeriram que as proteínas, enviando sinais ao sistema nervoso, ajudam a Drosophila a entender onde fica o norte.
Drosophila detecta o campo magnético da Terra graças ao complexo de proteínas MagR. Foto: Muhammad Mahdi Karim.
Os pássaros contam e medem
As borboletas monarca e alguns pássaros, em particular os pombos, possuem um receptor magnético. Nas aves, um tipo de criptocromo, Cry 1a, é encontrado nas células da retina que são sensíveis aos raios azul e ultravioleta e reage a um campo magnético apenas após a ativação da luz. Mas mesmo isso não explica totalmente como funciona o sistema de navegação do pássaro. Na verdade, quando se orientam no espaço, os pássaros usam dois "mapas de bio-navegação" ao mesmo tempo - o cheiro e o magnético.
Graças ao pássaro magnético, eles distinguem as direções norte e sul, calculam a longitude, medem a declinação (diferença entre o norte magnético e o geográfico) do campo magnético terrestre, isso os ajuda a se orientar e corrigir a rota.
Os cientistas acreditam que os pássaros viajam a maior parte do caminho dependendo do campo magnético, e os cheiros desempenham um papel mais importante na linha de chegada. Os pombos com os quais as narinas eram tampadas cortavam o nervo olfatório, destruíam o epitélio olfatório lavando o bico com uma solução aquosa de sulfato de zinco e passavam mais tempo voltando ao pombal do que as aves comuns.
Nem todos os cientistas concordam que a proteína Cry 1a serve às aves para navegação / CC BY-SA 2.5 / Alan D. Wilson / Feral Rock Dove no Parque Regional de Burnaby Lake em Burnaby, BC, Canadá.
Morcegos checam com o sol
Em 2016, cientistas do Instituto Max Planck para o Estudo do Cérebro (Alemanha) descobriram a proteína de navegação Cry, ou sua variante Cry 1a, em células de noventa espécies de mamíferos. E, digamos, roedores e morcegos, que reagem claramente a campos magnéticos, não tinham essa proteína.
Algumas espécies de morcegos - em particular o morcego-grande (Myotis myotis) - não só corrigem seu vôo de acordo com o campo magnético terrestre, mas também verificam diariamente sua biocompass contra o sol - mais precisamente, contra a luz polarizada, que é mais brilhante ao pôr do sol.
Isso foi confirmado pelas experiências de cientistas alemães e búlgaros. Os morcegos foram colocados em um campo magnético modificado (deslocado 90 graus para o leste) durante o pôr do sol. Alguns dos animais estavam em recipientes e não podiam ver os raios do sol poente. Como resultado, quando foram soltos, desviaram-se do curso apenas pelo ângulo de inclinação dos feixes nas caixas e se perderam. Os ratos que puderam comparar seus sentimentos com o do sol não experimentaram tais dificuldades e voltaram em segurança para sua caverna nativa.
Biocompass para humanos
Em humanos, não há nenhum processo no cérebro, nenhuma célula com magnetita, nenhuma proteína de navegação nas células. Ele se perde sem dispositivos especiais, se não houver pontos de referência elevados na rota. Isso geralmente acontece na floresta.
Os engenheiros americanos Liviu Babitz e Scott Cohen propõem corrigir esse mal-entendido usando um implante que atua como uma biocompass - como em animais. Um dispositivo de silicone do tamanho de uma caixa de fósforos vibra sempre que uma pessoa vira para o norte. Os inventores implantaram uma biocompass sob sua pele.
Alfiya Enikeeva
