Estudo identifica células magnéticas que ajudam na migração animal

Por Renan Vicente de Andrade (da Redação)

Uma equipe de cientistas identificou o mecanismo celular que permite às trutas migratórias encontrar e responder ao campo magnético da Terra.

Baleias jubarte estão entre as espécies migratórias que viajam milhares de quilômetros todos os anos devido as mudanças sazonais de clima (Foto: Spencer Weiner/Los Angeles Times)

A migração de animais é uma das maiores maravilhas do mundo natural. Borboletas-monarcas, andorinhas do Ártico e baleias jubarte, entre outras espécies, viajam milhares de quilômetros para escapar das duras condições climáticas e encontrar climas mais amenos. As informações são do jornal Los Angeles Times.

No entanto, os animais não têm ferrovias ou linhas aéreas para conduzi-los. Então, como eles fazem tão fantástica viagem?

Uma equipe internacional de cientistas identificou um grupo de células em trutas migratórias que permite a elas detectar e responder ao campo magnético da Terra. A habilidade explica como os animais são capazes de manter o rumo em suas longas viagens mesmo após as mudanças visuais causadas pela interferência humana.

Especialistas acreditavam que os animais utilizavam o campo magnético como um mapa de estrada. Mas para prová-lo, eles precisavam encontrar células que agissem como ímãs.

O caminho para encontrar estas células tem sido cheio de interrupções. Por exemplo, foi refutado em abril um estudo que propunha que os bicos das aves continham células magnéticas. Descobriu-se que as células não estavam relacionadas com navegação.

Uma das razões para essa dificuldade é que células magnéticas não podem ser agrupadas. Uma vez que cada célula cria seu próprio campo magnético, elas devem se espalhar, de modo que uma não corrompa a outra.

No novo estudo, publicado na internet esta semana pela Proceedings of the National Academy of Sciences (em tradução livre: Anais da Academia Nacional de Ciências), os pesquisadores não só dizem ter encontrado as células magnéticas, mas também que elas são muito mais poderosas do que eles imaginavam.

“Estas células são monstros magnéticos”, disse o geobiologista da Caltech Joseph Kirschvink, que trabalhou no estudo.

A equipe usou uma técnica simples para isolar as células-chave da truta-arco-íris. Primeiramente eles extraíram células do epitélio olfatório, a parte do peixe que sente cheiro. Então, enquanto observavam as células no microscópio, eles induziram um campo magnético em redor delas que girava em sentido horário. Se algumas das células fossem magnéticas, elas girariam com o campo magnético.

Foi exatamente o que eles encontraram: um pequeno número de células começou a girar. Análises mostraram que as células continham um mineral magnético chamado magnetita.

Apesar do método parecer óbvio, os cientistas ficaram perplexos por ter dado certo pois as células deveriam ser extremamente magnéticas para que a técnica funcionasse. E funcionou.

“As primeiras estimativas da quantidade de partículas magnéticas em cada célula eram realmente baixas”, disse Michael Winklhofer, um geofísico da universidade Ludwig-Maximilians de Munique e autor do estudo. Mas descobriu-se que cada célula possui cerca de 100 cristais de magnetita. Eles esperavam encontrar 5 cristais por célula, com base nos seus modelos matemáticos.

Esta força surpreendente resolve outro antigo mistério relativo à navegação magnética. A cada cem mil anos, os pólos magnéticos da Terra se invertem, e durante a transição o campo é quase inexistente. Os cientistas queriam saber como os animais migravam durante esses períodos. Mas com tantos cristais em cada célula, “o desafio de usar o campo magnético para navegar quando ele é quase zero é superado”, diz Michael Walker, ecologista da Universidade de Auckland, na Nova Zelândia.

Como estas células funcionam? Para começar, as células giram conjuntamente com a rotação do campo magnético. Isto indica que a magnetita está firmemente presa à membrana da célula, e não flutuando livremente.

E isso resulta no mecanismo pelo qual a célula pode enviar sinais ao cérebro: quando o campo muda, a força magnética imprime estresse físico na membrana da célula, fazendo com que os canais se abram e que os íons venham e vão. Tal mecanismo já foi demonstrado em outros sistemas, e há evidências de que isso ocorre nestas células também, diz Kirschvink.

O novo estudo indica fortemente que os sensores do campo magnéticos foram encontrados, diz Walker. Provas definitivas virão quando os cientistas demonstrarem que a mudança do campo magnético faz com que as células se excitem de forma previsível, assim como as mudanças visuais no ambiente induzem mudanças previsíveis nas células da retina, por exemplo.

No entanto, ainda não se sabe se outras espécies migratórias utilizam o mesmo mecanismo para detectar o campo magnético da Terra. Kirschvink diz poder usar o mesmo método para testar células de outros animais, e ele espera que a resposta seja sim.