Como os pombos são capazes de percorrer centenas de quilômetros e, ainda assim, regressar ao ponto de partida é uma pergunta que desafia a ciência há décadas. Um trabalho recente indica que a explicação pode estar onde pouca gente procuraria: no fígado.
De acordo com um estudo publicado na revista Science, os pombos podem recorrer a células imunológicas especializadas no fígado para perceber o campo magnético da Terra - e, com isso, contar com uma espécie de sistema de orientação interno.
A equipe observou que essas células, conhecidas como macrófagos, acumulam ferro enquanto degradam glóbulos vermelhos envelhecidos. Esse ferro dá às células características magnéticas incomuns, potencialmente capazes de fazê-las reagir ao campo magnético do planeta. Quando essas células foram removidas, os pombos passaram a ter dificuldade para encontrar o caminho de volta, sugerindo uma função até então desconhecida ligada à navegação.
“Não esperávamos que as células imunes agissem como sensores de campos magnéticos. Nossos resultados revelam um mecanismo até então desconhecido de percepção magnética em animais”, afirma o Prof. Christian Kurts, Diretor do Instituto de Medicina Molecular e Imunologia Experimental do Hospital Universitário de Bonn e um dos coautores seniores do estudo.
“O que parece ser uma ‘intuição’ na navegação das aves pode, na verdade, ter uma base física”, acrescenta o Prof. Martin Wikelski, Diretor do Instituto Max Planck de Comportamento Animal e o outro coautor sênior do estudo.
A longa busca pelo sentido magnético das aves
Há muito tempo se sabe que pombos-correio e aves migratórias usam o campo magnético da Terra como uma entre várias estratégias para se orientar. Ainda assim, o modo exato como esse sinal é detectado segue como um dos grandes enigmas da biologia.
Com o passar dos anos, surgiram hipóteses diferentes. Parte dos pesquisadores propôs que as aves poderiam perceber o magnetismo por meio de moléculas fotossensíveis nos olhos. Outra linha sugeriu a presença de partículas magnéticas microscópicas no bico. Apesar de investigações prolongadas, nenhuma dessas explicações recebeu uma confirmação experimental robusta.
O estudo mais recente traz um caminho alternativo ao juntar imunologia, física e comportamento animal. Participaram cientistas da Universidade de Bonn, do Hospital Universitário de Bonn, da Universidade de Duisburg-Essen e do Instituto Max Planck de Comportamento Animal (MPI-AB).
Células hepáticas ricas em ferro apresentam fortes propriedades magnéticas.
Para localizar onde a detecção magnética poderia estar ocorrendo, o grupo avaliou diversos órgãos já associados à magnetorrecepção, como olhos, bico e cérebro. Além disso, investigou fígado e baço com métodos como “magnetometria de amostra vibratória” e “separação magnética de células”.
“Tínhamos alguns indícios de que o fígado e o baço possuem propriedades magnéticas, pois decompõem os glóbulos vermelhos e, assim, armazenam muito ferro no organismo”, afirma a primeira autora, Dra. Clivia Lisowski, da Universidade de Bonn e do Hospital Universitário de Bonn, que liderou o trabalho imunológico.
Os dados chamaram atenção: entre todos os tecidos avaliados, o fígado concentrou mais ferro e apresentou a resposta magnética mais intensa.
“O ferro se cristaliza em nanopartículas de óxido, tornando as células superparamagnéticas e reativas a campos magnéticos. Descobrimos, de longe, a resposta magnética mais forte no tecido hepático”, acrescenta o Prof. Ulf Wiedwald, da Universidade de Duisburg-Essen.
Análises posteriores mostraram que os macrófagos do fígado eram os principais responsáveis por essas propriedades magnéticas.
Experimentos de navegação revelam um papel crucial
Depois, os pesquisadores buscaram verificar se os macrófagos realmente afetavam a navegação.
No MPI-AB, em Konstanz, Alemanha, pombos foram treinados para retornar ao viveiro a partir de locais situados a mais de 20 quilômetros de distância. Em seguida, os cientistas retiraram os macrófagos do fígado e acompanharam o desempenho das aves.
O efeito variou conforme o tempo. Em dias nublados, quando o sol ficava encoberto, os pombos sem macrófagos perdiam a orientação e apresentavam dificuldade para voltar. Já em dias ensolarados, conseguiam retornar, possivelmente por usar o sol como referência de navegação, e não o campo magnético da Terra.
Esses resultados apontam que as aves combinam informação magnética com pistas solares para se guiar durante o voo.
Como os sinais magnéticos podem chegar ao cérebro
Uma vez estabelecida a ligação entre as células do fígado e o desempenho de navegação, a equipe passou a investigar como esse tipo de informação poderia alcançar o cérebro.
Com microscopia eletrônica, os autores identificaram macrófagos com alto teor de ferro posicionados próximos a fibras nervosas. Esse arranjo sugere uma rota plausível para que a informação magnética seja transmitida do fígado ao sistema nervoso e, por fim, ao cérebro.
Lisowski afirma: “Essas descobertas fornecem a primeira evidência concreta de como o campo magnético da Terra pode ser percebido dentro do corpo e transmitido ao cérebro para guiar o movimento.”
O estudo conecta processos biológicos bem conhecidos - como o metabolismo do ferro e a comunicação entre os sistemas imunológico e nervoso - para contribuir com uma explicação de como animais podem detectar campos magnéticos.
“A navegação animal é um dos fenômenos mais fascinantes da natureza”, diz Wikelski. “Se as células imunológicas fazem parte de como as aves percebem a direção, isso mudaria fundamentalmente a forma como entendemos a navegação.”
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