Scoperto come gli uccelli usano il campo magnetico per le migrazioni

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Gli uccelli migratori notturni percepiscono il campo magnetico notturno grazie ad una proteina che risiede nei loro occhi

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Gli uccelli migratori notturni percepiscono il campo magnetico grazie ad una proteina che risiede nei loro occhi. La scoperta, opera di un gruppo di ricerca delle Università di Oxford (Regno Unito) e Oldenburg (Germania), pone un importante tassello in più sulla comprensione delle migrazioni di questi straordinari animali che a volte attraversano l’intero Pianeta.

Negli occhi di alcuni uccelli come i pettirossi europei c’è una proteina che li guida nel corso della migrazioni: si chiama criptocromo 4, si trova nella retina, e dona a questi animali un certo “senso senso”, ovvero una reale capacità di percepire il campo magnetico terrestre, con il quale riescono a ritrovare, per es., i loro nidi dopo le migrazioni, a volte da un capo all’altro del Pianeta.

I ricercatori di Oldenburg sono riusciti a estrarre il codice genetico del criptocromo 4 nei pettirossi europei migratori notturni e ha poi riprodotto la molecola in grandi quantità utilizzando colture di cellule batteriche opportunamente modificate.

I colleghi di Oxford hanno quindi utilizzato risonanza magnetica e nuove tecniche ottiche per studiare questa proteina, dimostrando la sua pronunciata sensibilità ai campi magnetici. Tale proprietà sarebbe generata da reazioni di trasferimento di elettroni innescate dall’assorbimento della luce blu.

Come tutte le proteine, il criptocromo 4 è costituito da catene di amminoacidi e il pettirosso in particolare ne ha 527, di cui 4, chiamati triptofani, sembrano essere essenziali per le proprietà magnetiche della molecola.

Sulla base di calcoli preliminari al computer, gli scienziati hanno ipotizzato che gli elettroni “saltassero” da un triptofano all’altro generando coppie radicali magneticamente sensibili. Per la verifica sperimentale, il team di Oldenburg ha prodotto versioni leggermente modificate del criptocromo di pettirosso, in cui ciascuno dei triptofani a sua volta è stato sostituito da un diverso amminoacido per bloccare il movimento degli elettroni. E così è stato.

Che gli uccelli migratori si spostassero seguendo il campo magnetico terrestre era già stato ampiamente proposto e dato “quasi per assodato”, tanto che lo spostamento dei poli magnetici degli ultimi decenni, sostengono diverse ricerche, sta causando problemi importanti alla navigazione e alla migrazione della fauna selvatica.

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uccelli meccanismo migrazioni

©bolina/123rf

Ma ora sappiamo molto di più.

Riteniamo che questi risultati siano molto importanti perché mostrano, per la prima volta, che una molecola dell’apparato visivo di un uccello migratore è sensibile ai campi magnetici

spiega Henrik Mouritsen, coautore del lavoro.

Il lavoro non dimostra ancora che quello che accade in laboratorio è esattamente quello che si verifica negli occhi degli uccelli, ma gli autori pensano che le proteine ​​coinvolte potrebbero essere significativamente più sensibili nel loro ambiente nativo.

Nelle cellule della retina, infatti, le proteine ​​sono probabilmente fissate e allineate, con incremento della loro sensibilità alla direzione del campo magnetico. Inoltre è probabile che siano anche associati ad altre proteine ​​che potrebbero amplificare i segnali sensoriali. La ricerca di questi partner di interazione, ancora sconosciuti, è iniziata.

Nel frattempo – cosa non da poco – questi risultati mostrano, per la prima volta, che una molecola dell’apparato visivo di un uccello migratore è sensibile al campo magnetico.

Se riusciamo a dimostrare che il criptocromo 4 è il sensore magnetico – aggiunge Peter Hore, che ha collaborato allo studio – avremo dimostrato un meccanismo fondamentalmente quantistico che rende gli animali sensibili agli stimoli ambientali un milione di volte più deboli di quanto si ritenesse.

Il lavoro è stato pubblicato su Nature.

Fonti: Università di Oxford / Nature  

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Roberta De Carolis ha una laurea e un dottorato in Chimica, e ha conseguito un Master in comunicazione scientifica. Giornalista pubblicista, scrive per GreenMe dal 2010.

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