El pez cebra y el medaka pueden sentir campos magnéticos
WESTMEYER/HELMHOLTZ ZENTRUM MÜNCHENA los humanos nos gusta creer que somos avanzados, pero hay al menos un área en la que las cucarachas, e incluso los nematodos, parecen tenernos vencidos: la magnetorrecepción, la Capacidad para detectar variaciones en los campos magnéticos. Para colmo de males, nuestras mejores mentes humanas aún no han podido responder preguntas básicas sobre cómo funciona el sentido, también compartido por algunos anfibios, peces, aves y mamíferos.
Unirse a la lista ahora son el pez cebra y el medaka, como informaron los investigadores en Nature Communications el mes pasado (23 de febrero). A diferencia de algunos animales, la magnetorrecepción en los peces no requiere luz para funcionar.
El estudio es “un comienzo prometedor” escribe Roswitha Wiltschko, investigadora de la Universidad Goethe de Fráncfort que ha estudiado la magnetorrecepción en aves, en un correo electrónico a The Scientist. «[T]o demostrar [la sensibilidad a la dirección magnética] en dos especies cuya genética es conocido es novedoso, y esto podría formar una base para futuras investigaciones.”
Animales tan diversos…
Existe evidencia de comportamiento para cada mecanismo, a veces en la misma especie. Pero descubrir el mecanismo preciso para el sentido y su camino a través del cerebro ha sido un desafío.
Para avanzar en el problema, el investigador de imágenes moleculares Gil Westmeyer de la Universidad Técnica de Munich y Helmholtz Zentrum Mnchen se asoció con Michael Winklhofer, investigador de magnetorrecepción en la Universidad Carl von Ossietzky de Oldenburg, y otros colegas para buscar un sentido de magnetorrecepción en dos organismos modelo, el pez cebra (Danio rerio) y medaka (Oryzias latipes), cuyas crías son transparentes.
Ver Biología sensorial en el reino animal
Los investigadores instalaron sus experimentos en una habitación completamente de madera en un centro de investigación remoto para evite la interferencia de las líneas eléctricas o cualquier otra cosa que pueda interferir con un campo magnético, le dice Westmeyer a The Scientist. Los investigadores crearon un campo haciendo pasar corriente eléctrica a través de bobinas colocadas junto a un tanque circular y luego, bajo luz, interruptor d su orientación en 90 grados. El cambio alteró las direcciones en las que nadaba cada pez individual y los lugares del tanque donde pasaban la mayor parte del tiempo.
Para ver si el sentido era independiente de la luz, los investigadores probaron el experimento solo con luz infrarroja. presentes (se cree que el mecanismo dependiente de la luz depende de la luz azul). La respuesta del pez fue la misma. Esto indica que las dos especies pueden sentir las fluctuaciones del campo magnético sin luz, aunque no descarta la presencia de un mecanismo separado dependiente de la luz en los peces u otros animales, señala Westmeyer.
magnetorrecepción, señala David Keays, neurocientífico del Instituto de Investigación de Patología Molecular de Viena que no participó en el estudio. Todavía no entendemos cómo los animales detectan los campos magnéticos, todavía no entendemos dónde están las células sensoriales primarias y todavía no entendemos qué moléculas se requieren para el sentido magnético. . . . Pero con este ensayo, creo que [los autores del estudio están] bien posicionados para comenzar a abordar algunos de estos.
Westmeyer dice que el próximo paso de su grupo será observar de cerca a los peces a medida que los campos magnéticos cambian para tratar de identificar los circuitos neuronales responsables de detectar y responder a esa entrada.
Sus ambiciones van más allá de descubrir la biología detrás de la mecanorrecepción. Una vez encontrado, espera poner a funcionar un mecanismo similar en la experimentación neurocientífica, un objetivo que también persiguen otros grupos. La optogenética, señala, utiliza una proteína sensible a la luz que se encuentra en la naturaleza para hacer que las neuronas respondan a la luz, dando a los investigadores control sobre su actividad. Del mismo modo, le gustaría identificar algo así, un gen. . . o un conjunto limitado de genes, que son suficientes si se introducen idealmente en cualquier célula para responder a estas señales de control. Él y sus colaboradores ya están adoptando un enfoque de abajo hacia arriba para diseñar un sistema de este tipo, pero también esperan aprender de la solución natural al problema.
A. Myklatun et al., Zebrafish y medaka ofrecen información sobre los correlatos neuroconductuales de la magnetorrecepción de vertebrados, Nat Commun, doi :10.1038/s41467-018-03090-6, 2018.
Corrección (19 de marzo): la versión original de este artículo indicaba que se realizó un experimento con luz roja. De hecho, se realizó bajo luz infrarroja. El Científico lamenta el error.
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