Las palomas “ven” el campo magnético terrestre… y también lo perciben en su hígado
El campo magnético terrestre proporciona a los animales una rica fuente de información geográfica para orientar sus desplazamientos. Las hormigas del desierto encuentran de esta forma el camino a casa, y las tortugas marinas dirigen sus migraciones. Para explotar esta información, es necesario contar con un sistema sensorial magnetorreceptor, algo de lo que carecemos los humanos. Existen varias opciones para ello, como ya explicamos en un artículo anterior. Las resumimos brevemente a continuación.
Los elasmobranquios (tiburones y rayas) aprovechan sus sensibles detectores de potencial eléctrico para captar las corrientes que inducen sus movimientos a través de las líneas del campo magnético terrestre. Otros organismos, como las abejas, contienen en ciertas células sensoriales minúsculos cristales de magnetita (Fe3O4) que actúan como brújulas. Su movimiento, inducido por el campo magnético, es captado por fibras nerviosas sensoriales. Dos posibilidades menos exploradas son la existencia de canales iónicos sensibles al voltaje y activables por cambios en el campo magnético, y la proteína mitocondrial MagR, ligada a sulfuro de hierro.
El mecanismo más sofisticado para la detección del campo magnético terrestre se basa en unas proteínas denominadas criptocromos, sensibles a la luz azul y presentes en la retina de muchos animales, entre ellos las palomas. Los criptocromos están asociados a una molécula llamada flavina. Cuando la flavina absorbe un fotón luminoso, el criptocromo forma un par de radicales (un par de moléculas con un electrón desapareado) donde el espín de los dos electrones puede ser opuesto o paralelo[1]. El sistema oscila entre los dos estados, pero la dirección del campo magnético terrestre modifica la velocidad de estas oscilaciones (Figura 1). Como la activación del criptocromo depende de la correlación (paralela u opuesta) entre los espines electrónicos, las reacciones mediadas por los criptocromos van a depender de la orientación respecto al campo magnético. En definitiva, las palomas de alguna manera “ven” dicho campo superpuesto a la imagen visual.
La cuestión es ¿qué sucede cuando no hay luz azul suficiente para excitar a los criptocromos? Las palomas son capaces de encontrar el camino a casa con cielos completamente cubiertos o en la oscuridad. Por tanto, debe existir otro mecanismo implicado en su orientación.
Dos artículos muy recientes publicados en Science abordan este tema. El primero de ellos muestra que las áreas del cerebro que se activan en respuesta a cambios en el campo magnético (mesopalio caudal y núcleo vestibular medial) corresponden con las que procesan sensaciones del oído interno, es decir, el equilibrio y la audición. Estos resultados sugieren, según los autores del estudio, que células ciliadas del oído interno podrían tener en su superficie esos canales iónicos dependientes de voltaje y sensibles al campo magnético que hemos mencionado antes.
El segundo artículo, publicado por investigadores alemanes, es aún más sorprendente, ya que propone que las palomas perciben el campo magnético… en su hígado. El hígado y el bazo de las palomas contienen numerosos macrófagos, células del sistema inmune capaces de fagocitar microbios, células muertas o dañadas y otros residuos orgánicos. Una población de macrófagos se encarga de fagocitar los glóbulos rojos envejecidos y procesar su contenido de hemoglobina, rica en hierro. Como el hierro libre es tóxico, los macrófagos lo almacenan usando una proteína llamada ferritina, que forma una especie de contenedor en el que se acumulan hasta 4500 átomos de hierro (Figura 2).
El equipo alemán demostró que la presencia de ferritina cargada de hierro confería a los macrófagos hepáticos propiedades superparamagnéticas. En pocas palabras, el superparamagnetismo consiste en una intensa magnetización inducida por un campo magnético externo. Los macrófagos cargados de ferritina responden a las variaciones del campo magnético producidas por el cambio de rumbo de las palomas. ¿Cómo se traslada la respuesta de los macrófagos hepáticos al cerebro? El estudio mostró que estos macrófagos están en íntimo contacto con fibras nerviosas sensitivas del nervio vago, lo que podría explicar el traslado de las sensaciones (Figura 2).
Un experimento clave realizado por el grupo consistió en entrenar a un grupo de palomas mensajeras para hacer un recorrido de 19 Km hasta su palomar. La mitad de las palomas recibió un tratamiento con clodronato, un fármaco tóxico para los macrófagos[2]. Cuando fueron liberadas en un día muy nublado, las palomas no tratadas llegaron a su objetivo en poco más de una hora, pero las tratadas con clodronato se extraviaron. Eso sí, cuando volvió a salir el sol, la mayoría de ellas encontró el rumbo correcto, gracias al mecanismo mediado por los criptocromos, y regresó al palomar. El tratamiento con clodronato tampoco afectó a las palomas en días soleados, descartando que la desorientación fuera un efecto secundario del fármaco. En este vídeo pueden ver el experimento:
En conclusión, las palomas, como sucede con otros animales, cuentan con más de un sistema magnetorreceptor, de forma que pueden mantener su orientación en todo tipo de condiciones.
Referencias
Lisowski, C., Quetting, M., Klaus, D. et al. (2026). Homing pigeon navigation relies on superparamagnetic macrophages under overcast conditions. Science, doi: 10.1126/science.ady2486.
Nordmann, G.C., Balay, S.D., Kapuruge, T.N. et al. (2026) A global screen for magnetically induced neuronal activity in the pigeon brain. Science, doi: 10.1126/science.aea6425.
Sobre el autor: Ramón Muñoz-Chápuli Oriol es Catedrático de Biología Animal (jubilado) de la Universidad de Málaga.
Notas:
[1] El espín es una propiedad cuántica de las partículas elementales que se refiere a su momento angular, algo que se puede interpretar como una rotación de la partícula. Cuando dos electrones tienen espines antiparalelos el momento angular es 0, y se habla de “singlete”. Espines orientados en la misma dirección suman sus momentos angulares, y nos referimos a este par de electrones como “triplete”.
[2] Como el clodronato también es tóxico para los osteoclastos, un tipo de macrófagos que ataca los huesos, este fármaco se utilizó en el tratamiento de la osteoporosis y las metástasis óseas, aunque ha sido sustituido por sustancias con menos efectos secundarios.
