Το 1882, ο γάλλος ζωολόγος Καλί Βιγκιέ διατύπωσε μια πρωτοποριακή θεωρία: τα πτηνά και άλλα ζώα μπορούν να αντιλαμβάνονται το μαγνητικό πεδίο της Γης μέσω ανεπαίσθητων ηλεκτρικών σημάτων στα αφτιά τους. Παρόλο που η ικανότητα μεταναστευτικών ζώων να προσανατολίζονται με μια βιολογική πυξίδα έχει επιβεβαιωθεί, η θεωρία του Βιγκιέ έπεσε σε λήθη, δίνοντας τη θέση της σε άλλες υποθέσεις.

Ώσπου, ξαφνικά, επανέρχεται στο προσκήνιο!

Μια νέα μελέτη, που δημοσιεύεται στο έγκριτο περιοδικό Science, αποδεικνύει ότι τα περιστέρια αντιλαμβάνονται το μαγνητικό πεδίο μέσω των αφτιών τους. Συγκεκριμένα, οι ημικύκλιοι σωλήνες του λαβυρίνθου, μια δομή γεμάτη υγρό που ανιχνεύει επιταχύνσεις και παρέχει αίσθηση κίνησης και ισορροπίας, παίζουν καθοριστικό ρόλο. Η μετατόπιση του υγρού ενεργοποιεί μικροσκοπικά τριχίδια που στέλνουν σήματα στον εγκέφαλο. Και επειδή οι τρεις σωλήνες είναι κάθετοι μεταξύ τους, τα σήματα παρέχουν πληροφορίες για την κίνηση κατά μήκος, κατά πλάτος και κατά ύψος.

Η μελέτη αποκαλύπτει ότι το μαγνητικό πεδίο γίνεται αντιληπτό με παρόμοιο μηχανισμό. Καθώς τα πτηνά κινούν το κεφάλι τους, το μαγνητικό πεδίο δημιουργεί επαγωγικά ηλεκτρικά ρεύματα στο υγρό του λαβυρίνθου. Αυτά τα ρεύματα ανιχνεύονται από ειδικά τριχίδια με μαγνητικές ιδιότητες.

Οι ερευνητές εμπνεύστηκαν από τους καρχαρίες και τα σαλάχια, τα οποία αντιλαμβάνονται τα ασθενή ηλεκτρικά σήματα της λείας τους μέσω κυτταρικών υποδοχέων που αντιδρούν σε αλλαγές της τάσης. Αναρωτήθηκαν αν παρόμοιοι πρωτεϊνικοί υποδοχείς υπάρχουν και στο αφτί των πτηνών. Έτσι, απομόνωσαν και εξέτασαν μεμονωμένα τριχίδια των ημικύκλιων σωλήνων, όπου και ανίχνευσαν πρωτεΐνες που αντιδρούν στα ηλεκτρικά ρεύματα.

Σε ένα δεύτερο πείραμα, ακινητοποίησαν περιστέρια σε θάλαμο με μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο. Στη συνέχεια, θανάτωσαν τα πειραματόζωα και χρησιμοποίησαν ένα αντίσωμα για να εντοπίσουν τους νευρώνες του εγκεφάλου που είχαν ενεργοποιηθεί πρόσφατα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το μαγνητικό πεδίο ενεργοποιεί περιοχές του εγκεφάλου που δέχονται σήματα από τους ημικύκλιους σωλήνες. Το ίδιο δεν ίσχυε για τα ακινητοποιημένα περιστέρια που δεν εκτέθηκαν σε μαγνητικό πεδίο.

Ένα ακόμα σημαντικό εύρημα είναι ότι ο εγκέφαλος των περιστεριών λάμβανε μαγνητικά σήματα ακόμα και στο σκοτάδι. Αυτό διαψεύδει μια δημοφιλή θεωρία που υποστήριζε ότι η βιολογική πυξίδα των πτηνών βρίσκεται στα μάτια. Σύμφωνα με αυτή την υπόθεση, το μαγνητικό πεδίο επηρεάζει το κβαντικό σπιν εξειδικευμένων υποδοχέων στον αμφιβληστροειδή, επιτρέποντας στο ζώο να "βλέπει" το πεδίο.

Ωστόσο, η μελέτη δεν διαψεύδει μια δεύτερη γνωστή θεωρία, σύμφωνα με την οποία τα πτηνά φέρουν στο ράμφος τους μικροσκοπικούς κρυστάλλους από σίδηρο που περιστρέφονται λόγω του μαγνητικού πεδίου και λειτουργούν ως πυξίδα. Παρόλο που η εξήγηση αυτή φαντάζει λιγότερο πιθανή, οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι τα πτηνά –ή άλλα ζώα– μπορεί να διαθέτουν περισσότερες από μία μαγνητικές πυξίδες.

Ανεξάρτητοι ειδικοί σχολίασαν ότι η μελέτη παρέχει τα πιο πειστικά ευρήματα μέχρι σήμερα για την αντίληψη του μαγνητικού πεδίου σε οποιοδήποτε ζώο. Μελλοντικές έρευνες θα αποκαλύψουν πώς λειτουργεί η μαγνητική πυξίδα των θαλάσσιων χελωνών και κάποιων μεταναστευτικών εντόμων.