El sorprendente secreto de la navegación en palomas: ¡su hígado lo revela!

Durante décadas, la capacidad de las palomas para encontrar su camino a casa ha desconcertado a los científicos. Un nuevo estudio publicado en Science sugiere que el secreto de su extraordinaria navegación podría estar en un lugar inesperado: su hígado.

Los investigadores del Instituto Max Planck de Comportamiento Animal descubrieron que las palomas utilizan células inmunitarias especializadas en su hígado para detectar el campo magnético de la Tierra, lo que les proporciona un sistema de navegación interno. Estas células, conocidas como macrófagos, acumulan hierro al descomponer glóbulos rojos viejos. Este hierro otorga a las células propiedades magnéticas únicas que les permiten responder al campo magnético del planeta.

Cuando se eliminaron estas células de las palomas, los pájaros tuvieron dificultades para encontrar su camino a casa en días nublados, lo que indica que dependen del campo magnético de la Tierra para orientarse. El profesor Christian Kurts, director del Instituto de Medicina Molecular e Inmunología Experimental en el Hospital Universitario de Bonn y coautor del estudio, afirmó: "No esperábamos que las células inmunitarias actuaran como sensores de campos magnéticos. Nuestros resultados revelan un mecanismo previamente desconocido para la percepción magnética en los animales".

El profesor Martin Wikelski, director del Instituto Max Planck de Comportamiento Animal y también coautor, añadió: "Lo que parece una 'corazonada' en la navegación de las aves podría tener una base física".

Una búsqueda prolongada del sentido magnético de las aves

Los científicos han sabido durante mucho tiempo que las palomas mensajeras y las aves migratorias utilizan el campo magnético de la Tierra como una de las herramientas para navegar. Sin embargo, cómo detectan exactamente ese campo ha permanecido como uno de los grandes misterios de la biología.

A lo largo de los años, se han propuesto varias teorías. Algunas sugerían que las aves podrían detectar campos magnéticos a través de moléculas sensibles a la luz en sus ojos, mientras que otras apuntaban a pequeñas partículas magnéticas en sus picos. Sin embargo, ninguna de estas ideas ha recibido una confirmación experimental sólida.

El nuevo estudio ofrece una explicación diferente, combinando conocimientos de inmunología, física y comportamiento animal. El equipo de investigación incluyó científicos de la Universidad de Bonn, el Hospital Universitario de Bonn, la Universidad de Duisburg-Essen y el Instituto Max Planck de Comportamiento Animal.

Células hepáticas ricas en hierro muestran propiedades magnéticas fuertes

Para determinar dónde podría ocurrir la percepción magnética, los investigadores examinaron múltiples órganos que se habían relacionado previamente con la magnetorecepción, incluidos los ojos, el pico y el cerebro. También analizaron el hígado y el bazo utilizando técnicas como la "magnetometría de muestra vibrante" y la "separación celular magnética".

Los resultados fueron sorprendentes. Entre todos los tejidos estudiados, el hígado contenía la mayor concentración de hierro y producía la respuesta magnética más fuerte. El profesor Ulf Wiedwald, de la Universidad de Duisburg-Essen, explicó: "El hierro se cristaliza en nanopartículas de óxido, haciendo que las células sean superparamagnéticas y reactivas a los campos magnéticos. Encontramos de lejos la respuesta magnética más fuerte en el tejido hepático".

Más investigaciones revelaron que los macrófagos hepáticos eran responsables de estas propiedades magnéticas.

Experimentos de navegación revelan un papel crítico

Los investigadores luego probaron si los macrófagos realmente influían en la navegación. En el MPI-AB en Konstanz, Alemania, se entrenó a palomas para regresar a su aviario desde ubicaciones a más de veinte kilómetros de distancia. Se eliminaron los macrófagos hepáticos y se monitoreó cómo se desempeñaron las aves.

Los resultados dependieron del clima. En días nublados, cuando el sol estaba oculto, las palomas que carecían de los macrófagos perdieron su sentido de dirección y tuvieron dificultades para navegar a casa. Sin embargo, en días soleados, lograron regresar con éxito, probablemente confiando en el sol como una pista de navegación en lugar del campo magnético de la Tierra.

Estos hallazgos sugieren que las aves utilizan información magnética junto con pistas solares para orientarse durante el vuelo.

Cómo las señales magnéticas pueden llegar al cerebro

Después de establecer un vínculo entre las células hepáticas y la navegación, los investigadores buscaron una forma en que la información pudiera viajar al cerebro. Mediante microscopía electrónica, encontraron que los macrófagos ricos en hierro se sitúan cerca de fibras nerviosas. Este arreglo sugiere una posible vía a través de la cual la información magnética podría transmitirse desde el hígado al sistema nervioso y, en última instancia, al cerebro.

Lisowski comentó: "Estos hallazgos proporcionan la primera evidencia concreta de cómo el campo magnético de la Tierra puede ser percibido dentro del cuerpo y transmitido al cerebro para guiar el movimiento".

El estudio reúne varios procesos biológicos bien establecidos, incluida la metabolización del hierro y la comunicación entre los sistemas inmunológico y nervioso, para ayudar a explicar cómo los animales pueden detectar campos magnéticos.

El profesor Wikelski concluyó: "La navegación animal es uno de los fenómenos más fascinantes de la naturaleza. Si las células inmunitarias son parte de cómo las aves sienten la dirección, cambiaría fundamentalmente nuestra comprensión de la navegación".

Implicaciones más allá de las aves

Aunque los hallazgos responden preguntas importantes, muchas permanecen. Los investigadores aún necesitan determinar exactamente cómo procesa el cerebro las señales que provienen de estas células. Este descubrimiento también podría tener implicaciones más amplias más allá de las palomas. Se sabe que animales como los tiburones navegan de manera efectiva sin depender de la luz, lo que plantea la posibilidad de que mecanismos similares puedan existir en otras especies.

Los investigadores sugieren que muchos animales, e incluso los humanos, pueden responder a campos magnéticos de maneras que aún no se comprenden completamente.

Temas