Scoperto il primo sensore del campo magnetico terrestre in un animale

È dentro la testa del verme Caenorhabditis elegans, somiglia ad un’antenna per la TV

[18 giugno 2015]

Campo magnetico verme

Un team di scienziati e ingegneri dell’Università del Texas – Austin ha identificato il primo sensore di campo magnetico terrestre in un animale, trovandolo nel cervello di un minuscolo verme la conferma su come funzionano le fin qui misteriose bussole interne degli animali.
Gli scienziati statunitensi, che presentano la loro scoperta c nello studio “Magnetosensitive neurons mediate geomagnetic orientation in Caenorhabditis elegans” pubblicato su eLife,s , spiegano che «Animali diversi, come le oche migratrici, le tartarughe marine e i lupi sono noti per orientarsi utilizzando il campo magnetico della Terra. Ma fino ad ora, nessuno ha individuato come lo fanno. Il sensore, che si trova nei vermi chiamati C. elegans, è una struttura microscopica alla fine di un neurone che altri animali probabilmente condividono, dato le similitudini nella struttura cerebrale tra le specie. Il sensore si presenta come un antenna TV a nano-scala che il verme utilizza per orientarsi sotto terra».
Jon Pierce-Shimomura, un neuro-scienziato della Facoltà di scienze naturali dell’Università del Texas – Austin che ha partecipato alla ricerca, sottolinea che «È probabile che le stesse molecole vengano utilizzate da animali più carini come le farfalle e gli uccelli. Questo ci dà un primo punto d’appoggio per capire il senso magnetico in altri animali».
I ricercatori hanno scoperto che mettendo dei vermi affamati in tubi riempiti di gelatina tendevano a muoversi verso il basso, una strategia che potrebbero utilizzare per la ricerca di cibo. Quando i ricercatori hanno portato vermi nel laboratorio dei vermi provenienti da altre parti del mondo si sono accorti che non tutti si muovevano verso il basso: a seconda da dove provenissero, ad esempio dalle Hawaii, dall’Inghilterra o dall’Australia, si trasferivano in un preciso angolo di campo magnetico che sarebbe corrisposto a quello presente nel luogo della loro origine. Così i vermi Australiani si spostavano nei tubi verso l’alto. Sul nostri pianeta l’orientamento del campo magnetico varia da posto a posto e i ricercatori dicono che «Il sistema del sensore del campo magnetico di ogni verme è finemente sintonizzato con il suo ambiente locale, permettendo così di sapere dove è l’alto e dove è il basso».
Il principale autore dello studio, Andrés Vidal-Gadea, ex ricercatore post-dottorato alla Facoltà di scienze naturali di Austin, che ora insegna all’ Illinois State University fa notare che « C. elegans è solo una delle innumerevoli specie viventi nel terreno, molti delle quali sono note per migrare verticalmente. Sono affascinato dalla prospettiva che il rilevamento magnetico potrebbe essere diffuso in tutti gli organismi terricoli».
I Caenorhabditis elegans è un beniamino dei neuro-scienziati e gli ingegneri di tutto il mondo e quelli texani lo utilizzano anche per ricerche sul morbo di Alzheimer e sulla tossicodipendenza ed avevano già scoperto la capacità di questo verme di rilevare l’umidità, poi si sono chiesti se fosse in grado anche di percepire i campi magnetici.
Nel 2012, gli scienziati Baylor College of Medicine avevano annunciato la scoperta di cellule cerebrali in piccioni che elaborano le informazioni sui campi magnetici , ma non avevano capito quale fosse la parte del corpo che percepisce i campi, ma, come altri team di scienziati che lavorano alla risoluzione di questo “mistero” ipotizzavano l’esistenza di un sensore magnetico all’interno dell’orecchio degli uccelli.
Pierce-Shimomura è molto soddisfatto: «E’ stata una gara competitiva per trovare il primo neurone magneto-sensore e pensiamo di aver vinto con i vermi, il che è una grande sorpresa, perché nessuno sospettava che i vermi potessero percepire il campo magnetico della Terra». Invece il neurone mostra un sensore del campo magnetico, chiamato neurone AFD, era già noto per percepire i livelli di anidride carbonica e la temperatura. I ricercatori hanno scoperto capacità dei vermi di rilevare il campo magnetico ‘modificando il campo magnetico intorno a loro con uno speciale sistema di bobina magnetica e poi osservando i cambiamenti nel loro comportamento. Hanno anche dimostrato che i vermi che sono stati geneticamente ingegnerizzati per dotarli di un neurone AFD neurone AFD danneggiato non si orientano come fanno i vermi normali. Infine, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica chiamata calcium imaging per dimostrare che i cambiamenti nel campo magnetico provocano l’attivazione del neurone AFDi.
Secondo Pierce-Shimomura, «Questa ricerca potrebbe aprire la possibilità di manipolare i campi magnetici per proteggere le colture agricole dagli animali nocivi».