Un recente studio di ricerca – pubblicato sulla rivista “ Nature ” il 22 febbraio ha indicato che la capacità di percepire il campo magnetico potrebbe essere più diffusa nelle varie specie del regno animale di quanto si pensasse in precedenza.
Il team di studio, che comprende ricercatori dell’Università di Manchester e dell’Università di Leicester, ha anche identificato una molecola presente in tutti i tipi di cellule viventi in grado di rispondere a un campo magnetico.
Questo studio contribuisce a significativi progressi nella nostra comprensione di come gli animali percepiscono e rispondono ai campi magnetici nel loro ambiente. Potrebbe anche fornire l’opportunità di sviluppare nuovi strumenti in grado di stimolare selettivamente l’attività delle cellule biologiche, comprese quelle umane, utilizzando campi magnetici.
Meccanismo di cattura del campo magnetico
Secondo il comunicato stampa pubblicato dall’Università di Manchester, lo studio ha dimostrato che la molecola flavina e adenina dinucleotide (FAD) – presente in tutte le cellule viventi – può trasmettere sensazioni magnetiche ai sistemi biologici, se disponibile in grandi quantità.
Gli scienziati sanno già che specie come farfalle monarca, piccioni, tartarughe e altri animali usano il campo magnetico terrestre per spostarsi su lunghe distanze. Tuttavia, questa recente scoperta potrebbe significare che le molecole in grado di percepire il campo magnetico terrestre sono già presenti, in misura maggiore o minore, in tutti gli esseri viventi.
A questo proposito, Richard Baines, neuroscienziato e leader di studio presso l’Università di Manchester, sottolinea che “i meccanismi per percepire il mondo esterno dal vedere, udire, toccare, gustare e annusare sono ben noti. Al contrario, come gli animali percepiscono e rispondere al campo magnetico è ancora sconosciuto.”
Per percepire il campo magnetico, gli animali hanno sfruttato la proteina “criptocromo”, nota per essere sensibile alla luce, Citocromo (struttura 3d), emeproteina contenente ferro principalmente responsabile della generazione di ATP tramite trasporto di elettroni, in grado di eseguire ossidazione e riduzione.
Il sesto senso
Per comprendere questo senso misterioso, gli scienziati hanno utilizzato il moscerino della frutta (Drosophila melanogaster) come modello per comprendere questo meccanismo. Nonostante l’apparente differenza, il moscerino della frutta ha un sistema nervoso che funziona proprio come il nostro. Pertanto, il moscerino della frutta è stato utilizzato – in innumerevoli studi – come modello animale che aiuta a comprendere la biologia umana.
E scoprire come gli animali percepiscono e ricevono il campo magnetico – o come viene chiamato il sesto senso – è più difficile che scoprire gli altri cinque sensi. Il neuroscienziato Adam Bradlaugh, coautore dello studio dell’Università di Manchester, sottolinea che la ragione di ciò è che il campo magnetico terrestre trasporta pochissima energia, in contrasto con i fotoni di luce o le onde sonore percepite dagli altri sensi, che trasmettono una grande quantità di energia rispetto al campo magnetico. Per percepire questa minuscola quantità di campo magnetico, gli animali hanno sfruttato un’altra proteina nota per essere sensibile alla luce chiamata Criptocromo.
Manomissione con altre proteine
L’assorbimento della luce da parte della proteina criptocromo fa sì che gli elettroni si muovano all’interno della proteina, che genera una forma attiva di questa proteina, assumendo una forma distinta da uno dei due stati.
Qui entra in gioco il ruolo del campo magnetico, che influisce sulla distribuzione del rapporto tra questi due stati, che a sua volta si riflette nel periodo durante il quale la proteina “criptocromo” rimane attiva.
La scoperta più sorprendente, che va contro la nostra attuale comprensione, osserva Bradlaugh, è stata “la capacità delle cellule di percepire i campi magnetici anche con una piccola frazione di criptocromo presente”.
Ciò significa che anche se al criptocromo mancano alcuni dei domini proteici che lo compongono nel suo insieme, l’estremità carbossilata della proteina (composta da soli 52 aminoacidi) è l’unica in grado di percepire il campo magnetico terrestre.
Un altro metodo alternativo
Bradlaugh aggiunge che hanno mostrato “un altro possibile modo in cui è coinvolto il rilevamento del campo magnetico. Una molecola di flavina-adenina dinucleotide presente in tutte le cellule, se presente in quantità sufficientemente grandi, può trasmettere il rilevamento magnetico anche se non sono presenti frammenti della proteina criptocromica .”
Questi risultati sono importanti per comprendere il meccanismo molecolare che consente a una cellula di percepire un campo magnetico. Ci aiuta anche a capire meglio come i fattori ambientali, come il rumore elettromagnetico delle reti di comunicazione, influenzano gli animali che si affidano al magnetismo per sopravvivere.
