CienciaEl sexto sentido cuántico de las aves migratorias

Las aves y la física cuántica parecen tener poco que ver y, sin embargo, hay nuevos indicios de que la interacción cuántica con la biología es lo que explicaría fenómenos misteriosos, como la sensibilidad animal al campo geomagnético y la consiguiente posibilidad de que sea así como se orientan las aves migratorias.

Unas autopistas invisibles surcan el cielo y periódicamente las recorren las aves migratorias. Algunas de las más importantes del hemisferio Norte pasan por encima de la península Ibérica y son comunes las bandadas de grullas y otras aves que, en perfecta formación, se desplazan de norte a sur o en sentido contrario según la época del año. Pero cómo se orientan las aves y otros muchos animales migratorios es uno de los misterios que todavía no se han resuelto. Que tiene algo que ver con el magnetismo terrestre está claro desde hace años, pero no así cuál es el mecanismo concreto que hace que los animales sean sensibles a la dirección y sentido de este campo magnético.

Un experimento de laboratorio acaba de proporcionar la primera relación directa observada entre los efectos de un campo magnético y las reacciones químicas que se producen en células vivas. Una relación, basada en mecanismos cuánticos bien conocidos, que puede llegar a explicar muchas cosas, como señalan los autores de la investigación, de la Universidad de Tokio. El tema no es sencillo, como demuestra el hecho de que desde hace ya 50 años se investiga la sensibilidad de diversas proteínas al magnetismo, entre otras cosas para conocer si campos magnéticos débiles pueden producir efectos nocivos para la salud humana.

"Creemos que tenemos sólidas pruebas de que hemos observado un proceso que es puramente de mecánica cuántica y que afecta a la actividad química en el nivel celular", señala el biofísico Jonathan Woodward, que ha dirigido la investigación, publicada en la revista PNAS. "Lo estupendo de este trabajo es ver que la relación entre los espines de dos electrones individuales puede tener un efecto importante en biología", añade. El espín es una propiedad intrínseca bien conocida del electrón (que puede tener uno de dos estados de espín), que genera un campo magnético. El trabajo parece haber encontrado en un nivel diminuto, como es el celular, la base de las microbrújulas químicas que explicarían la sensibilidad biológica a los campos magnéticos. Sin embargo, el estudio no es definitivo y poco se sabe además sobre cómo se genera y fija en la memoria la ruta a seguir en el caso de las aves migratorias.

Los investigadores han trabajado con un microscopio hecho a medida, luz láser azul y células de un tipo muy utilizado en laboratorio. Han observado cómo se reduce la muy breve autofluorescencia de las células tras ser iluminadas al variar todavía más rápidamente el campo magnético al que eran sometidas, un mecanismo que es un indicio de la magnetocepción biológica. El campo magnético aplicado fue de unos 25 militeslas, equivalente a los imanes que se ponen en las neveras y centenares de veces más fuerte que el terrestre en la superficie del planeta. En la base está el fenómeno de generación de pares de radicales (un radical es una especie química transitoria con un número impar de electrones) y cómo se combinan los electrones libres en función de su espín. Algo muy difícil de explicar y visualizar pero que, como parece demostrar el trabajo realizado, funciona.

En todos estos años de investigación se ha encontrado que algunas proteínas fotorreceptoras, llamadas criptocromos, son sensibles a los campos magnéticos en laboratorio. Incluso se han hecho experimentos en animales que las relacionan con la capacidad de orientación magnética. Ahora se está ampliando el trabajo publicado para intentar relacionar los efectos del magnetismo en cada célula con algunas de estas proteínas. Conocer mejor los potenciales efectos medioambientales o fisiológicos de estos indicios de que los campos magnéticos débiles afectan a la bioquímica necesitará de equipos más sensibles y especializados para poder trabajar con campos magnéticos todavía más débiles y analizar con más detalle lo que pasa en las células, informa la Universidad de Tokio.

Se puede asegurar que sin duda proseguirán estas investigaciones, entre otras cosas porque no son solo las aves las que tienen sensibilidad magnética. Se ha comprobado en otros muchos animales, como las abejas, los peces y las tortugas, y también en algunos mamíferos, como ballenas, roedores, vacas y perros. Incluso algún estudio reciente que se basa en otra hipótesis, la de los microcristales de magnetita, indica que también la tienen los humanos de forma subconsciente, aunque no todos los especialistas están de acuerdo.