Influencia del campo geomagnético en los seres vivos. Migraciones, orientación y geolocalizacion en vertebrados




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títuloInfluencia del campo geomagnético en los seres vivos. Migraciones, orientación y geolocalizacion en vertebrados
fecha de publicación04.02.2016
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INFLUENCIA DEL CAMPO GEOMAGNÉTICO EN LOS SERES VIVOS. MIGRACIONES, ORIENTACIÓN Y GEOLOCALIZACION EN VERTEBRADOS.

Christian Daniel Martínez Rodríguez.

Departamento de biología. Facultad de Ciencias. Universidad Nacional de Colombia.

Resumen.

Se realizo un estudio de caso en el que se mencionan distintas investigaciones que muestran la interacción entre algunas especies de animales vertebrados con el campo geomagnético siendo este utilizado como medio de ubicación y localización dentro de la superficie terrestre el cual les permite realizar migraciones que abarcan grandes distancias sin que exista la posibilidad de una perdida en la ruta o en su destino. Además, se muestra como esta característica esta expandida por los distintos grupos de vertebrados, además de verse también en artrópodos como lo son los insectos, sin tener una restricción o particularidad dentro de las especies que la haga única dentro de ellas.

Palabras clave: Campo magnético, Vertebrados, Localización geoestacionaria, Migraciones.

Introducción.

Como es bien sabido, la traslación de la tierra, la inclinación del eje terrestre y las estaciones del año resultantes producen variaciones rítmicas en la conducta animal. Esos cambios afectan, en numerosas ocasiones, a la reproducción y por tanto la perpetuación de la especie. Sin ninguna duda, uno de los acontecimientos más asombrosos que observamos de la vida animal son las grandes migraciones que efectúan algunos animales para la obtención de su alimento en épocas de sequia o de invierno además de los motivos de tipo reproductivo como lo son las épocas de apareamiento o el regreso de sus lugares natales de algunos peces para el desove. Sin embargo, las grandes trayectorias que recorren estos animales nos hacen pensar en que métodos deben utilizar para no perder su rumbo o por lo menos como pueden tener trazados que les permitan llegar a las mismas locaciones todos los años. Pero a demás de esto, se encuentran los grandes viajes que efectúan algunos animales desde su nacimiento lo que impide la posibilidad de que estos viajes se hayan dado por aprendizaje a lo largo de las generaciones. En este articulo se muestra como diferentes investigaciones acerca de los grandes viajes migratorios efectuados por algunos animales están sumamente relacionados con la disposición del campo magnético terrestre siendo este utilizado como el localizador en el posicionamiento global de las especies permitiéndoles no solo realizar sus migraciones sino tener desde el nacimiento una noción de la ubicación y la dirección y destino de sus recorridos.

La orientación a distancia plantea varias cuestiones. ¿Cómo conocen los animales migratorios el destino de su viaje y, por tanto, la dirección del trayecto? ¿Cómo establecen esa dirección? ¿Como la ajustan y mantienen?

Las aves migran hacia una meta definida. Poseen información genética que favorece el desarrollo de tal capacidad. De ciertos experimentos realizados con las mariposas monarca y otros insectos migratorios se desprende que entre los genes responsables del comportamiento migratorio se encuentran los “genes reloj”. Esos genes, que se han mantenido en el curso de la evolución, son los responsables del sentido temporal de los animales (Fanjul, Oyarzabal, 2007). Existen diversas fuentes de variación temporal del campo magnético terrestre. Así, las corrientes eléctricas en la ionosfera y en la propia Tierra producen fluctuaciones diarias en el campo magnético. Estas variaciones incluyen las alteraciones diurnas regulares asociadas con el viento solar y las tormentas magnéticas asociadas con las llamaradas solares, además de algunas alteraciones producidas por los rayos en las tormentas. Estos cambios suceden en una escala temporal pequeña que va de milisegundos a horas. No obstante, existen cambios más graduales en el campo magnético que tienen lugar a lo largo de muchos años (variación secular) y originados por variaciones en el núcleo terrestre. Estudios experimentales han demostrado que diversos animales, incluyendo representantes de las cinco clases de vertebrados y algunos invertebrados, pueden percibir el campo magnético terrestre y utilizarlo como estímulo de orientación durante sus migraciones o sus desplazamientos dentro de sus hábitats (Diego-Rasilla, 2004).

Navegación de aves basada en magnetita. Las aves pueden usar el campo magnético de dos maneras: como una brújula para localizar la dirección de vuelo y como un componente de navegación para determinadas posiciones. A partir de observaciones acerca de la migración de algunas aves, se especulo acerca de la “magnetita biogenica”. Esta sustancia, consistente en magnetita ubicada en el cerebro de estos animales lo cual, al parecer, les da particularidad de percibir los cambios en los campos magnéticos de su alrededor. A pesar de haberse encontrado rastros de cristales de magnetita de origen biogenico en estos organismos, se ha especulado sobre si estas partículas están relacionadas con la magnetorecepcion de las aves (Munro, Phillips, 1997). Una serie de experimentos de control se realizaron en aves para establecer las preferencias direccionales en cada individuo. Luego de esto, se sometieron a un pulso magnético de alta frecuencia, luego de esto, los individuos fueron liberados y se observo su navegación migratoria. Los resultados arrojaron que mientras los individuos juveniles mostraron una desviación de su ruta despreciable, mientras que el comportamiento de los adultos se afecto hasta en una desviación de 90º. Al observar estos resultados, Munro y Phillips concluyeron que las aves forman un mapa de navegación a partir de la experiencia que les los viajes previos durante su vida mientras que los juveniles aun no cuentan con este mapa siendo guiados por sus parentales. Aparentemente, las aves experimentadas pueden obtener información de su posición geográfica de gradientes magnéticos como una intensidad total y/o inclinación. Las desviaciones observadas en los adultos después del tratamiento de pulso magnético por lo tano muestran una información de mapa falsa lo que los lleva a cambiar en su curso (Munro, Phillips, 1997).

Navegación en tortugas marinas. Las tortugas marinas emergen de nidos enterados en las playas, se arrastran hasta el mar y comienzan un viaje transoceánico alejándose de su lugar natal hacia el mar abierto. Evidencia muestra que las tortugas marinas utilizan tres tipo de señales para mantener la orientación durante su migración costa afuera (Lohmann, Lohman, 1996). Las tortugas marinas pueden usar el campo magnético de la tierra no solo como una señal de orientación sino también como una herramienta de información de posicionamiento mundial. Para que un animal determine su localización usando parámetros magnéticos solamente, se requiere de dos condiciones: (1) El animal debe ser capaz de percibir (como mínimo) dos factores distinto del campo de la tierra, y (2) estos parámetros deben variar en diferentes direcciones a través de la superficie de la tierra ( o al menos, a lo largo del rango de los movimientos del animal) así, la red es formada y la localización de la posición será factible (Lohmann, Lohman, 1996). Los hermanos Lohan, a partir de sus observaciones han determinado que las tortugas marinas se ubican por medio de la intersección entre líneas de de inclinación de ángulo iguales (isoclinicas) y líneas de intensidad de campo iguales (isodinámicas) las cuales no son paralelas a lo largo de la superficie de la tierra. Estas intersecciones forman una red no ortogonal, las cuales pueden ser utilizadas como puntos de referencia y definidas como únicas combinaciones de inclinación e intensidad. No obstante, este tipo de migración explica únicamente la ubicación de las tortugas adultas implicando que las crías, las cuales salen directamente de sus nidos en tierra hacia el mar abierto, utilizan un tipo distinto de localización.

Localización en eje vertical de renacuajos. Diego-Rasilla y John Phillips, dos investigadores especializaedos en la interaccion de especies de reptiles y anfibios con el campo magnetico de la tierra, en el 2007, demostraron la técnica de ubicación utilizada por los renacuajos de un tipo de rana de la península ibérica (Pelophylax perezi) las cuales utilizan el campo geomagnético para determinar su ubicación con respecto a la cercanía de las costas de sus estanques. Los experimentos de Diego-Rasilla y Phillips consistieron en la captura de renacuajos de arrollos del norte de España y establecerlos en estanques artificiales en los que se simulo las condiciones ambientales de su medio pero cubriendo el estanque para impedir la visibilidad del cielo. El estanque se dispuso de manera que tuviera una superficie lodosa inclinada para dar protección a las larvas y tener una diferencia con respecto al eje y. se utilizaron dos tanques de observación, el primero, orientado hacia los ejes magnéticos norte-sur, mientras que el segundo tanque fue dispuesto en el sentido este-oeste. Además de esto, se altero el campo magnético de tres distintas formas utilizando una bobina, esto con el fin de darles un entrenamiento a las larvas de su orientación dentro del estanque. Las observaciones del experimento mostraron que los renacuajos se ubican a lo largo de la orilla de las costas a partir de la ubicación que es percibida por el campo magnético ya que su ubicación en los tanques modificados mostro un cambio importante en la ubicación de quienes se encontraban en un ambiente con un campo sin modificar. De esta forma, se pudo establecer que los renacuajos de la especie P. perezi usan una brújula magnetica para orientarse a lo largo del eje y (Diego-Rasilla y John Phillips, 2007).

Conclusiones.

En la actualidad, existe un numero bastante grande de experimentos que prueban la utilización de algunas especies animales del campo magnético como instrumento de orientación y localización en el planeta tierra, lo que les permite desarrollar recorridos migratorios con exactitudes asombrosas así como la posibilidad de conocer su ubicación dentro de sus propios ambientes siendo esto de ayuda para condiciones adaptativas y de selección natural ya que estas características le permiten a las especies tener una ventaja dentro de otras en el sentido de poder conocer su orientación teniendo así un destino y un punto de partido reconocido dentro de sus propios parámetros siendo mas eficientes dentro de las supervivencia en sus ambientes. Sin embargo, aun se siguen teniendo dudas muy amplias acerca de cómo estos animales pueden tener la percepción de estos tipos de fenómenos aunque ya se tiene, sin ninguna duda la apreciación de que son sensibles a estos y responden a cambios de los mismos. De esta manera es claro el riesgo que las especies corren al enfrentarse a cambios dentro de su medio ejercidos por la manipulación humana de estas características. No cabe ninguna duda de que el mas mínimo cambio que el ser humano le ejerza a los campos terrestres o la simple adición de ondas que viajen por medio de ellas afectara de una manera drástica la interacción que tienen los animales con los campos geomagnéticos siendo incluso, en algunos casos, tan peligroso, que podría acabar con el comportamiento natural de una especie ocasionado su extinción.

Bibliografia.

Fanjul de Moles, M. L. Oyarzabal, A. Navegacion animal. Investigacion y ciencia. Septiembre 2007.

Diego-rasilla, F. J. Orientacion animal basada en el campo magnetico terrestre. Universidad de Salamanca. Ciencias Planetarias. Salamanca. 2004.

Lohmann, C. M. Lohmann, K. Orientation and open-sea navigation in sea turtles. The Journal of Experimental Biology 199, 73–81 (1996).

Diego-Rasilla, F. J. Phillips J. B. Magnetic compass orientation in larval Iberian green frogs, Pelophylax perezi. Ethology. 2007.

Munro, U. Phillips J. B. Evidence for a magnetite-based navigational “map” in birds. Naturwissenschaften 84, 26-28 (1997).

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