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Los bigotes de animales pequeños pueden actuar como agujas de brújula sensibles

Steriocilia se agrupa en el oído interno. crédito: KV Kavokin; EPJ ST

La mecánica estadística muestra que algunos animales pueden percibir el campo magnético de la Tierra con mechones de pelos microscópicos en sus oídos internos.


Los mecanismos exactos que utilizan los animales para detectar la dirección del campo magnético de la Tierra han sido un misterio durante mucho tiempo. Una teoría líder sugiere que esta capacidad está relacionada con haces microscópicos Las células de pelo en los oídos internos. A través de una nueva investigación publicada en Temas para el European Physical JournalKirill Cavukin en la Universidad Estatal de San Petersburgo, Rusia, utiliza análisis estadístico Demostrar que alrededor de 100 de estas células ciliadas pueden actuar como agujas de brújula biológicas efectivas, lo que permite que esto los animales Para detectar con precisión el campo magnético a su alrededor.

Esta capacidad de detección única llamada «recepción magnética» se encuentra en una amplia gama de especies de vertebrados: desde aves migratorias hasta roedores excavadores. Se han propuesto varios mecanismos para explicar esta capacidad, pero a pesar de más de 50 años de investigación, ninguno se ha observado definitivamente en la naturaleza.

Una de las principales teorías se basa en haces de células ciliadas en el oído interno, llamados «estereocilios». Según esta idea, los estereocilios están unidos a nanocristales de magnetita: un mineral a base de hierro que puede magnetizarse permanentemente, lo que corresponde al campo magnético de la Tierra. A medida que cambia la orientación del animal, la magnetita fuerza cambios en las orientaciones de los estereocilios asociados con ella. Estos cambios pueden ser captados por los mecanorreceptores: neuronas que pueden detectar el estrés mecánico, proporcionando al animal una sensación física de campo magnético. Sin embargo, no está claro si este células nerviosas Lo suficientemente sensible para detectar cambios tan sutiles.

Para explorar más esta idea, Cavukin estudió las fluctuaciones de ariocilia bajo Mecánica estadísticaque aplica el lenguaje matemático de la estadística a grandes grupos de organismos microscópicos.

A través de su análisis, Kavokin demostró que los haces de strocilia pueden actuar como agujas de brújula altamente sensibles, con solo unas 100 células ciliadas requeridas para que los mecanorreceptores detecten sus fluctuaciones. Este hallazgo intrigante podría acercar a los biólogos un paso más a la comprensión de los orígenes de la recepción magnética y, en última instancia, a identificar los mecanismos responsables en la naturaleza.


La terapia génica rescata las células ciliadas del oído interno que funcionan mal y que transmiten el sonido


más información:
KV Kavokin, Brújula en el oído: ¿Pueden los animales sentir los campos magnéticos en las células ciliadas?, Temas para el European Physical Journal (2022). DOI: 10.1140/epjs/s11734-022-00654-y

La frase: Los pelos de animales pequeños pueden actuar como agujas de brújula sensibles (21 de septiembre de 2022) Consultado el 21 de septiembre de 2022 en https://phys.org/news/2022-09-tiny-animal-hairs-Sensible-compass.html

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