Sguardi magnetici

Un senso in più

Nonostante il campo magnetico sia troppo debole per influenzare direttamente in maniera sensibile gli esseri viventi, recenti teorie scientifiche ipotizzano che, dopotutto, un qualche tipo di interazione fra magnetismo e mondo animale ci sia.
Si tratta di studi nell’ambito della nascente biologia quantistica, la scienza che studia gli effetti che possono avere i fenomeni quantistici direttamente sugli esseri viventi. La biologia quantistica, invocando fenomeni che finora sono stati relegati ai laboratori di fisica delle particelle, cerca di spiegare come mai alcuni enzimi siano così efficienti a catalizzare determinate reazioni, o come mai la clorofilla sia così efficiente a catturare l’energia solare.
Il motivo per cui essa rientra fra gli argomenti di questo articolo è perché un fenomeno quantistico sarebbe alla base della capacità di alcuni uccelli migratori di orientarsi nelle loro lunghissime traversate fra punti lontanissimi del pianeta.

Il fatto che gli uccelli, almeno quelli che d’abitudine si spostano in aree molto distanti col variare delle stagioni, siano in grado di percepire il campo magnetico è ormai un fatto accertato. Si vedano per esempio gli studi del prof. Henrik Mouritsen che hanno avuto come oggetto i beccafichi e hanno mostrato come questi uccelli perdano la capacità di individuare la corretta direzione per la loro migrazione nel caso in cui si annulli artificialmente il campo magnetico attorno a loro.
Una delle ipotesi per spiegare questa capacità si basa sul fatto che questi uccelli hanno dei composti ferrosi nella zona superiore del becco collegata al ramo oftalmico del nervo trigemino e ci sono prove a supporto del fatto che il nervo trigemino sia effettivamente coinvolto nel senso di magneto-orientamento.

Il motivo per cui nella foto a fianco è rappresentato un pettirosso europeo è perché questo uccello è invece al centro di un altro ramo di ricerca, più strettamente collegato alla biologia quantistica.
L’ipotesi in questo caso, portata avanti dagli studiosi Ilia Solov’yov e Klaus Schulten, è che responsabile della sensibilità al campo magnetico sia una molecola detta criptocromo.
Il criptocromo è una sostanza diffusa sia nel regno vegetale che animale e ha la proprietà di essere sensibile alla luce blu. Per questo motivo è presente nell’occhio di molti animali, esseri umani compresi, come recettore fotosensibile.
Il meccanismo che sta alla base della capacità del criptocromo di captare la luce blu è dovuto alla proprietà della Flavina Adenina Dinucleotide (FAD) di passare ad uno stato eccitato quando viene colpita dalla luce e in seguito acquisire un protone diventando FADH⁺ e dando il via ad un passaggio di elettroni con radicali vicini fino a che non raggiunge lo stato di FADH. Spontaneamente il FADH si riconverte in FAD riportando la proteina in uno stato diseccitato per ripetere il ciclo.
L’ipotesi allo studio prevede l’intervento di un ulteriore attore in questo palcoscenico molecolare: il superossido (O₂^–). Si tratta di un radicale della molecola di ossigeno presente normalmente in tutti gli organismi ed estremamente tossico. Per questo motivo essi hanno sviluppato un enzima detto superossido dismutasi che si occupa di tenere i livelli di questo composto entro limiti accettabili.
Il superossido però potrebbe rientrare nel ciclo del FAD di cui sopra cedendo o meno il suo elettrone spaiato. Infine la probabilità che questa cessione avvenga sarebbe modulata dal campo magnetico che interagirebbe col momento magnetico dell’elettrone del superossido.
Al momento questa teoria è stata testata solo tramite simulazioni al computer ma se confermata da prove sperimentali chiarirebbe finalmente uno affascinante mistero biologico.
La capacità del criptocromo di interagire col campo magnetico si tradurrebbe in una variazione di sensibilità della molecola in funzione del campo magnetico, quindi l’animale sarebbe letteralmente in grado di “vedere” (da cui il titolo di questo articolo) l’effetto del campo in sovrapposizione alla scena vista normalmente dagli occhi, come rappresentato sotto.

Questo tipo di sensibilità, collateralmente, sarebbe preclusa a molti altri animali, esseri umani compresi, perché generalmente la superossido dimsutasi mantiene livelli troppo bassi di superossido, limitando lo stress ossidativo dovuto a questa sostanza, a scapito della sensibilità al magnetismo ma favore di una maggiore longevità!