Nas últimas décadas, muito foi revelado sobre a sensibilidade de organismos a campos magnéticos, tendo como caso clássico o dos pombos-correios que, orientados pelo campo terrestre, podem voltar, muito tempo depois, ao lugar de onde migraram. No entanto, muitas perguntas continuam sem resposta nessa área. Haveria, em alguns organismos, um sistema de recepção do campo magnético e de tradução dessa informação para o sistema nervoso?
Agora, um estudo feito com moscas-das-frutas coloca mais uma peça importante nesse cenário complexo: uma proteína sensível a certas frequências da luz tem papel-chave na sensibilidade desse inseto ao campo magnético. O artigo foi publicado na revista Nature.
O estudo do comportamento de organismos frente a campos magnéticos tem sido feito intensamente desde meados do século passado. Assim, verificou-se, por exemplo, que os pombos-correios podem se orientar pelo campo da Terra e que as trutas têm partículas do mineral magnético magnetita na região próxima ao bulbo olfativo. Entretanto, a descoberta das bactérias magnéticas, em 1975, foi o único caso em que um receptor de campo magnético (ou magnetorreceptor) foi identificado, e seu efeito na orientação dos microrganismos comprovado inequivocamente.
Bactérias magnéticas vivem em ambientes aquáticos e seu movimento sofre efeito direto de um campo magnético. No interior delas, existe uma cadeia linear de cristais nanométricos de magnetita, responsáveis por sua orientação, agindo como se fossem a agulha de uma bússola. Mesmo quando a bactéria está morta, é possível orientá-la com um ímã, embora ela não possa mais nadar.
Os casos do pombo-correio e da truta enquadram-se no estudo da migração em grandes distâncias ou volta ao ambiente de onde o organismo partiu, mesmo após um tempo longo. A orientação passiva a um campo magnético aplicado não seria possível para animais com porte maior que o das bactérias, pois a inércia do organismo impediria essa orientação.
A busca, portanto, de um sistema magnetorreceptor continua em aberto, assim como a de um mecanismo magneto-transdutor, ou seja, capaz de traduzir a informação contida no campo para uma forma que possa ser ‘entendida’ pelo sistema nervoso do animal, gerando no organismo uma ação (orientação, navegação, etc.) correlacionada a alguma característica do campo (por exemplo, direção, sentido ou intensidade).
Detecção do campo magnético
Atualmente, três modelos buscam explicar a detecção de um campo magnético por organismos, com base:
i) no fenômeno da indução eletromagnética, ou seja, o campo magnético do ambiente geraria no organismo uma pequena corrente elétrica, como é o caso do peixe-elétrico, o poraquê (Electrophorus electricus);
ii) na presença de partículas magnéticas (como as das bactérias) que mudariam de orientação na presença de campos magnéticos, gerando impulsos em células nervosas (neurônios) presentes na região próxima aos cristais;
iii) em reações químicas moduladas por campos magnéticos envolvendo receptores de luz (fotorreceptores).
Neste comentário, nosso interesse recai sobre esse último tópico. Um modelo químico de sensibilidade ao campo magnético propõe que a informação magnética é transmitida ao sistema nervoso por meio dos produtos resultantes de reações químicas sensíveis a campos magnéticos que ocorrem em fotorreceptores especializados.
Um desses fotorreceptores seria a proteína chamada Cryptochrome (abreviada como Cry). Ela tem sido apontada como capaz de gerar, em reações químicas induzidas pela luz, pares de moléculas (radicais) que, por sua vez, possibilitariam ao organismo detectar campos magnéticos.
O estudo mostrou que uma proteína sensível a certas frequências da luz tem papel-chave na sensibilidade da mosca-das-frutas Drosophila melanogaster ao campo magnético.
Diferentes frequências de luz
As mosquinhas, quando sob o efeito da luz visível, apresentavam tanto a resposta ‘natural’ quanto a ‘treinada’ para um campo magnético. Mas, quando as frequências de luz que vão do azul ao ultravioleta A eram bloqueadas com a ajuda de filtros, as moscas não respondiam ao campo. Além disso, as moscas que tiveram a Cry ‘desligada’ não mostraram nem resposta natural, nem treinada a um campo magnético sob a luz visível. Ou seja, perderam a sensibilidade ao campo.
Verificam-se que, quando frequências acima do azul são bloqueadas, as moscas não mostram nenhuma resposta (natural ou treinada) ao campo. Quando apenas a faixa do azul era permitida, a resposta ao campo magnético era parcialmente restaurada.
CIÊNCIA HOJE, set. 2008. (Adaptado)
* Paulo Sérgio Maniesi é professor de Física do Curso Dom Bosco