dijous, 10 de setembre de 2009

la brúixola interior



Ja ho saps que aquest blog va ser comentat a RAC1? hihihi. Al comentari deien que, malgrat ser un blog dedicat als joves nòmades del món, no dono massa pistes de com utilitzar la nostra brúixola interior. El tema és Com haig d'explicar com usar-la si jo mateix estic més perdut que el Gimenez-Losantos dins la manifestació de l'11 de Setembre? Però el que sí puc fer és explicar què és la brúixola interior. Així que, voleu brúixola? Pos tindreu brúixola.

Salmons que tornen al riu on van néixer després de tota una vida nedant al mar, tortugues que fan la posta a la mateixa platja on van trencar l'ou, aus que migren cada any als mateixos indrets,... El món animal està ple d'exemples del que s'anomena magnetorecepció, la capacitat de percebre el camp magnètic terrestre per orientar-se al nostre planeta. Com és possible aquesta increïble capacitat?

La darrera teoria per explicar aquest fenomen va ser publicada aquest mes de Juny a la revista Biophysical Journal, formulada pel Klaus Schulten de la University of Illinois at Urbana-Champaign. En Klaus és un pioner en magnetorecepció a les aus, i porta treballant en aquest enigmàtic camp desde finals dels anys 70s. Desde les seves primeres hipòtesis, sempre ha estat convençut de que la resposta es troba al món subatòmic. Així que, per entendre la brúixola interior, primer cal que investiguem com funciona una brúixola de les de tota la vida, d'aquelles que ens hem d'endur d'excursió quan fem un GR (junt amb una lot). No ens queda més remei que submergir-nos a l'apassionant i abstracte món quàntic.

Què és una brúixola? Inventada pels Xinesos, una brúixola no és més que un fil metàl·lic imantat que disposa de lliure rotació sobre un eix o un fluid. I el magnetisme d'aquest fil es deu a la disposició dels seus electrons. Els electrons, per la seva naturalesa, són petits imants gràcies a que tenen moment dipolar magnètic, una propietat quàntica. Però d'electrons n'hi ha a tots els àtoms. I tot el que veiem, inclosos nosaltres mateixos, està format d'àtoms. Com és que nosaltres no som magnètics?

Doncs perquè un material sigui magnètic, els electrons que conté han d'estar orientats en la mateixa direcció. En aquesta excepcional situació, la imperceptible "força magnètica" generada per cada electró es suma a la dels seus companys. És un "todos a una como en Fuente Ovejuna" quàntic. I aquesta força combinada dels petits electrons fa que, finalment, poguem percebre el seu magnetisme microscòpic al nostre món macroscòpic. És a dir, fent que tot el material sigui magnètic. Nosaltres no som imants perquè els nostres electrons campen d'una forma molt diferent a la dels seus companys que habiten als materials metàl·lics.

I, ja que hi som, perquè gira el fil de la brúixola posicionant-se en direcció Nord-Sud? Doncs perquè a la natura qualsevol cosa, qualsevol reacció química, tendeix a un equilibri fonamentat en assolir el mínim estat energètic. Així, com el fil de la brúixola disposa de lliure moviment, res l'impedirà arribar al seu estat ideal d'equilibri amb el camp magnètic terrestre. Són els electrons del fil de la brúixola els que "estiren" per moure'l, usant el magnetisme terrestre com si fos una corda unida a una politja. És aquesta corda invisible el que fa que associem el magnetisme amb moviment.

Electroneeeeees!
Au! Au! Au!


Ara que ja em fet la investigació prèvia de rigor, centrem-nos en les aus migratòries i la seva brúixola interior. Però potser no l'anomeno bé, enlloc de brúixola interior hauria de parlar de brúixola visual, doncs segons en Klaus Schulten, aquests ocells poden veure el camp magnètic terrestre. La brúixola es trobaria als ulls.

I és que als ulls d'aquestes aus s'hi troba una proteïna anomenada cryptochrome. Aquesta proteïna és un fotoreceptor (és sensible a la llum, com altres proteïnes que es troben als ulls i ens permeten veure), i en Klaus, ja a l'any 2000, va suggerir que podria ser la base de la brúixola natural dels ocells. La seva hipòtesi deia que el cryptochrome reacciona amb una altra molècula, que ara ha identificat com l'anió superòxid, de forma que pot generar electrons en un estat quàntic ordenat, com el dels imants. Aquest seria el primer pas.

Llavors entra en joc un segon factor, la naturalesa fotosensible del Cryptochrome. Quan un fotó incideix sobre la proteïna, li transmet energia, fent que els electrons saltin i es reparteixin per tota la molècula. Però en saltar, els electrons es col·loquen a un lloc o un altre de la proteïna en funció de com els influeix el camp magnètic terrestre, fent que el chryptochrome adquireixi un estat químic lleugerament diferent a l'anterior. Aquests dos passos es donen contínuament i de forma molt ràpida, pel que podem imaginar tot el procés com un bucle rapidíssim que va fent canviar la proteïna de forma constant. Així, a mesura que l'ocell es mou pel planeta, el chryptochrome va canviant en funció del camp magnètic terrestre. I aquest canvi continu provoca una alteració al flux de les senyals cel·lulars de l'ull, que fa que l'au pugui veure, literalment parlant, el camp magnètic de la terra.

Però què veu l'ocell exactament? una fletxeta i una X que assenyala el tresor? En això no hi ha un consens. Alguns diuen que podria tractar-se d'un punt fosc que es mou a la perifèria del seu camp visual i d'altres que podria tractar-se de canvis de colors o nitidesa.

Tot i que aquesta novedosa teoria implica una complexitat considerable, diferents grups de recerca han trobat força evidències que assenyalen en la mateixa direcció, proves que van des d'estudis cel·lulars a models informàtics que avalen aquest mecanisme.

I nosaltres? Tenim també una brúixola interior? Ens hem gastat els diners innecessàriament en comprar aquell GPS que ens indica 20 vegades "tome la siguiente salida a la izquierda"? Doncs els humans tenim uns misterioros dipòsits de material magnètic a l'os etmoides del nas. A cas som capaços d'ensumar el camp magnètic terrestre? La olor que sentia aquest matí al laboratori era que m'estava posicionant en direcció Nord-Sud o un pet de la meva jefa? Aix, quins misteris.

Vist a : Wired Science
Fonts: Wikipedia1 , Wikipedia 2, Edufuturo, Superlopez

9 comentaris:

Alasanid ha dit...

Bon utilitzar la força de Lorenz per ver veure els camps magnètics...

Però tot i això no sé encara com poden trobar "casa" seva tenint en compte només aquesta brúixola, clar que si sempre han fet el mateix recorregut (com a espècie) llavors potser sí.

No hauràs deixat el sulfur d'hidrogen obert??

PS: estic a mitja peli i ja m'he adonat que tot i ser gent de "cultura" tenen una gran influència religiosa...

Ig ha dit...

Post brutal, suggerent, molt ben escrit (menys el final, pobra jefa! ;-p) i interessantíssim! L'enhorabona, tinc ganes que arribi el següent!
(jo crec que tu sí que saps utilitzar la brúixula interior!)
Salutacions a tots i totes!

Goblin77 ha dit...

Molt molt interessant! :)
Es sorprenent lo dels ulls de les aus i vols dir que els humans utilitzem gaire el material magnetic que tenim al nas. O potser son restes dels avantpassats. Potser els nostres avantpassats s'orientaven utilitzant el nas, pero les noves generacions ja no em necessitat aquesta habilitat degut a millors comunicacions, mape, mes informacio vaja i tenir l'aliment mes a l'abast. Sera una altre prova de l'evolucio? Pero en aquest cas una llastima, perque molaria poder-se orientar pel nas. ;)

EL Txiki Beguiristain seria un crack en aquest aspecte!

Asimetrich ha dit...

Alasanid, Lorenz, bé per donar el nom. Mira que el tenia apuntat per esmentar-lo i al final se m'ha passat. Sort que veniu per aquí! hihihi.

Suposo que aquest "sisè sentit" no és només una brúixola. Deu haver-hi alguna cosa que els fa recordar el punt de partença. O Potser hi intervenen altres factors externs, com la posició del sol o altres punts de referència. No he trobat una resposta clara, però. I de sulfur d'hidrogen no en tenim al laboratori ;-)

Moltes gràcies Ig ... Ig? Conec un paio el nom del qual comença per Ig i continua per n a ..., seràs tu? Pel que fa a la brúixola, crec que em venia sense manual d'instruccions... :-)

Goblin jajaja, el Txiqui seria el puto amo de les curses d'orientació. No sé si el material magnètic serà funcional o no, per saber-ho caldria preguntar a humans molt aïllats de la civilització, estic pensant en tribus amazòniques, per exemple.

noemi ha dit...

Jo sempre per anar a treballar em guio per l'olor será que tinc el imán nasal més desarollat? o será que tinc la pena de treballar en una depuradora? jajajaj!!! Un post molt interessant ja que aquestes noves teories intenten donar una resposta a un misteri que a tots ens fascina, com es guien els animals per saber perfectament on trobaran el menjar, on crien, on han nascut, etc... es increïble, de nou demostra lo anotrafiats que están els instints humans...

zel ha dit...

Si ja t'ho dic sempre, no series pas el meu professor particular? Amb tu estimo la ciència, perquè jo sóc de mena curiosa, molt ( em critiquen i se'n foten perquè m'encanto mirant una aranya com ataca, retroceeix i torna a atacar fins que ha aconseguit tombar l'arna i al cap de cinc minuts, l'ha amagada i guardada al rebost...)i aconsegueixes fer-me entendre misteris insondables amb paraules que puc copsar en un entorn comunicatiu interessant. Ostres, t'admiro, i no faig la pilota...

I jo dec tenir certa bruíxola interior, però només quan sóc a muntanya o a camp lliure, mai em perdo, sempre trobo el camí... no sé perquè...

Petonassos, "meuprofessor"!

maria ha dit...

Que interessant!
Em sembla que aquest os etmoides del nas el tinc una mica desorientat perquè no aconsegueixo trobar els camins.
Molt bon article^-^.Felicitats!

maria ha dit...

Que interessant!
Em sembla que aquest os etmoides del nas el tinc una mica desorientat perquè no aconsegueixo trobar els camins.
Molt bon article^-^.Felicitats!

Asimetrich ha dit...

noemí, bona aquesta. Però no sols tu pots arribar a la teva feina, d'altres també podríem i sense instints ni mandangues jejeje.

Zel, quant pagues? hihihi. No em diguis aquestes coses que m'ho acabaré creient i tot! jajaja. Moltes gràcies per les teves paraules, és tot un luxe venint de tu. Pel que dius de la brúixola, és tota una avantatja tindre aquest sentit de l'orientació, potser sí que tinguis ben actiu el nas! :-)

maria, res que no es pugui solucionar amb un GPS. Això sí, no te'l fiquis pel nas que ha de fer mal jejeje.