Un estudio cuestiona una de las principales teorías sobre la orientación de las aves migratorias

Cada año, millones de aves migratorias recorren enormes distancias y se orientan mediante distintas señales del entorno, incluido el campo magnético terrestre. Una investigación reciente citada por Phys.org plantea que la alteración de esa capacidad por radiofrecuencias podría estar vinculada con un sistema sensorial especializado.

El trabajo fue realizado por investigadores de la Universidad Estatal de San Petersburgo y del Instituto Zoológico de la Academia Rusa de Ciencias, y sus resultados se publicaron en Journal of the Royal Society Interface. El estudio examinó cómo responden estos animales a señales magnéticas oscilantes débiles y comparó esos efectos con las predicciones de una de las hipótesis más extendidas sobre la orientación magnética.

Esa teoría plantea que la luz activa reacciones químicas en el criptocromo, una proteína presente en los ojos de las especies, y que ello producen pares de moléculas con espines electrónicos correlacionados. La influencia del campo geomagnético sobre esos espines habría servido como base para una suerte de brújula biológica.

“A principios de la década de 1970, Wolfgang y Roswitha Wiltschko publicaron un artículo fundamental que demostraba que las aves migratorias utilizan una brújula magnética cuyo funcionamiento depende de la presencia de luz ambiental tenue” recordó Kirill Kavokin, primer autor del estudio. Esa hipótesis alcanzó amplia aceptación entre especialistas pese a que su validación experimental completa sigue abierta.

Cómo midieron la orientación

El nuevo estudio se centró en papamoscas cerrojillos (pied flycatchers), aves canoras migratorias que ya habían mostrado episodios de desorientación ante campos débiles de radiofrecuencia. Los investigadores las expusieron a señales oscilantes con 2 frecuencias, 1,41 MHz y 1,5 MHz, y compararon el efecto de 2 clases de señal: una continua y otra modulada en amplitud.

La diferencia entre ambas condiciones era clave para poner a prueba las hipótesis en discusión. En la señal no modulada, la intensidad se mantenía constante, mientras que en la señal modulada, la potencia se encendía y apagaba de forma rápida, en intervalos de 1 milisegundo, con una frecuencia de modulación de 500 Hz.

Para evaluar la orientación de estos ejemplares, el equipo utilizó embudos de Emlen, instrumentos habituales en este tipo de ensayos. Se trata de conos truncados de plástico, de 35 centímetros de diámetro en la parte superior y 10 en la inferior, en los que cada ave permaneció durante 25 minutos al inicio de la noche, cuando suele manifestar inquietud migratoria nocturna.

Kavokin explicó que, en ese estado, los animales intentan despegar en la dirección de su migración estacional y dejan marcas sobre una película sensible colocada en el interior del embudo. El análisis de esos rastros permitió determinar si mantenían un rumbo definido o si aparecían signos de desorientación bajo cada condición experimental.

Resultados que desafían al criptocromo

Los resultados descritos contradicen las previsiones del modelo fotoquímico basado en el criptocromo. Si ese mecanismo fuera el responsable directo del efecto de las radiofrecuencias, la variable decisiva debería ser la potencia media de la señal. Bajo esa lógica, la señal modulada, con menor potencia media que la continua, tendría que haber causado un efecto más débil sobre la orientación.

El trabajo mostró lo contrario, el campo de radiofrecuencia pulsado provocó desorientación de forma constante, incluso en casos en que la onda continua de la misma amplitud no alteró la orientación de las aves. Kavokin afirmó que ese patrón no encaja con una acción directa sobre los espines electrónicos del criptocromo.

A partir de esa diferencia, los autores proponen que podrían contar con un sistema separado para detectar perturbaciones magnéticas de radiofrecuencia. Esa posibilidad ya había sido sugerida por hipótesis alternativas que planteaban la existencia de un receptor capaz de advertir alteraciones del entorno magnético natural, como tormentas geomagnéticas o descargas atmosféricas.

El estudio también menciona que la frecuencia de modulación utilizada, 500 Hz, se ubica dentro del rango de perturbaciones magnéticas naturales, en especial las asociadas a pulsos electromagnéticos generados por rayos. Esa coincidencia refuerza la idea de que el sistema bajo análisis podría estar vinculado a la detección de señales presentes en el ambiente.

Una línea de investigación abierta

El mecanismo concreto de ese sistema sensorial todavía no fue identificado. En su trabajo, los investigadores sugieren que podría apoyarse en la ley de inducción electromagnética de Faraday y que estructuras del oído interno, como los órganos vestibulares, podrían intervenir en esa detección.

Kavokin indicó que el equipo realizó cálculos sobre la eficiencia de inducción en los canales semicirculares del oído interno de las aves y que esos resultados coinciden en gran medida con el rango de frecuencias en el que se observó el efecto sobre la orientación. De todos modos, esa interpretación forma parte de una línea de estudio que aún requiere nuevas pruebas.

Los investigadores ya preparan experimentos adicionales con campos magnéticos variables en el tiempo que imiten perturbaciones naturales, entre ellas tormentas cercanas, para observar cómo responden durante la migración.