Goethe
University Frankfurt

Um magnetômetro na parte superior dos bicos das aves?

Como identificar sistemas magneto-sensíveis em vários organismos

FRANKFURT — Pequenos ramos de nervos que contém ferro, na parte superior dos bicos das aves pode servir como um magnetômetro para medir o vetor (intensidade e inclinação) do campo magnético da Terra e não somente funcionarem como uma bússola magnética que indica apenas a direção das linhas do campo magnético. Já fazem alguns anos que os neuro-biólogos de Frankfurt, Dra.Gerta Fleissner e seu marido Prof. Dr. Günther Fleissner, descobriram essas estruturas em pombos-correio e, em estreita cooperação com o físico experimentar Dr. Gerald Falkenberg (DESY Hamburg), identificado os óxidos de ferro essenciais.”Após termos exibido o sistema de dendritos com compartimentos sub-celulares distintos contendo ferro em pombos-correio, a questão imediata que se seguiu foi se poderíamos encontrar sistemas dendríticos semelhantes em outras espécies de aves também”, comenta Gerta Fleissner, a principal investigadora. Neste meio tempo, eles foram capazes de descrever estruturas similares e potencialmente satisfatórias nos bicos de diversas espécies de aves. Medições de fluorescência em Raios-X feitas no DESY, demonstraram que os óxidos de ferro dentro desses dendritos nervosos são idênticos. Estas descobertas foram publicadas, há poucos dias, em PlosOne.

Um número maior do que cerca de 500 dendritos na periferia codifica a informação sobre o campo magnético que é integrada pelo sistema nervoso central em um mapa magnético. Obviamente não vem ao caso se a ave usa esse mapa magnético para navegação magnética de longa distância, ou não: o equipamento pode ser encontrado em pássaros migratórios, tais como os piscos-de-peito-ruivo e felosas-das-figueiras, assim como nas galinhas domésticas. “Essa descoberta é surpreendente, já que os pássaros estudados têm diferentes estilos de vida e têm que realizar tarefas de orientação diferentes: pombos-correio, treinados para retornar de diferentes lugares para sua casa, migratórios de curtas distâncias como o pisco-de-peito-ruivo, migratórios de longas distâncias como felosas-das-figueiras e os decididamente domésticos como as galinhas”, explica Gerta Fleissner.

A fim de produzir indícios convincentes, foram realizadas vários milhares de medições comparativas. O tecido dos bicos foi estudado sob o microscópio para identificar os locais “quentes” que continham ferro, como base para subsequentes análises fisico-químicas. No Hamburg Synchrotron
Strahlungslabor no DESY, a distribuição e a quantidade de vários elementos foi topograficamente mapeada por um dispositivo de raios-X de alta resolução. “Aqui, o tecido dos bicos pode ser investigado sem destruição por processos histológicos referentes à posição e à natureza detalhada dos compostos magnéticos ferrosos dentro dos dendritos”, explica Gerta Fleissner, enfatizando que a cooperação com o físico experimental Gerald Falkenberg como líder do projeto no DESY foi essencial para essa descoberta científica.

Os compostos ferrosos especializados dentro dos dendritos amplificam localmente o campo magnético da Terra e, assim, induzem um potencial receptivo inicial. Muito provavelmente, cada um desses mais de 500 dendritos codifica apenas uma direção do campo magnético. Esses dados espaciais são processados no cérebro da ave e, devidamente integrados, servem para compor um mapa magnético que facilita a orientação espacial. Se esse mapa magnético é consultado ou não, depende da espécie de ave e de sua motivação corrente para fazê-lo: pássaros migratórios, por exemplo, exibem orientação magnética apenas durante seu período de inquietação migratória, como demonstrado nas várias experiências de comportamento realizadas pelo Prof. Wolfgang
Wiltschko, que descobriu a navegação guiada por campos magnéticos nas aves. A cooperação com sua equipe de pesquisas sugere que a bússola magnética e o sentido de mapa magnético se baseiam em mecanismos diferentes e se funcionam em locais diferentes: a bússola funciona nos olhos e o magnetômetro no bico.

“Os resultados agora publicados claramente desmentem os velhos mitos referentes à magneto-sensitividade ser processada em locais aleatórios do corpo [das aves], tais como o sangue, o cérebro, ou os ossos da cabeça. Em lugar disto, eles apresentam um conceito sólido sobre como identificar os sistema magneto-sensíveis em vários organismos”, relata alegremente Günther Fleissner. Esses dados claros e facilmente reproduzíveis podem ser usados como base para futuros projetos experimentais que podem elucidar os variados passos entre a percepção do campo magnético e seu uso como um farol de navegação.

O projeto foi finanaciado pelas Fundações de Frankfurt (Stiftung
Polytechnische Gesellschaft e Kassel-Stiftung), pelo “Freunde und
Förderer” da Universidade Goethe, pelo ZEN-program do Hertie-Stiftung e o Deutsche Forschungsgemeinschaft. As medições elaboradas no HASYLAB foram patrocinadaas pela Fundação Helmholtz.

Referência: Falkenberg G, Fleissner Ge, Schuchardt K, Kuehbacher M,
Thalau P, et al. (2010) Avian Magnetoreception: Elaborate Iron Mineral
Containing Dendrites in the Upper Beak Seem to Be a Common Feature of
Birds. PLoS ONE 5(2): e9231. doi:10.1371/journal.pone.0009231
(plosone@plos.org)

Nota do Tradutor:

Eu adoraria ver experiências semelhantes serem realizadas em diversos outros tipos de animais, especialmente nos répteis… mais especialmente ainda em repteis pré-históricos.