O robin europeu e outros pássaros sabem para onde migrar, sentindo a direção do campo magnético da Terra. Pesquisadores atribuíram recentemente essa capacidade a uma reação química que ocorre dentro do olho e cujo sucesso depende da direção do campo. Contudo, Pesquisadores da Universidade de Oxford relatam 3 de outubro em Biophysical Journal que a forma atual deste "mecanismo de par radical" não é sensível o suficiente para explicar a interrupção da bússola magnética aviária por certos campos magnéticos de radiofrequência, levantando novas questões sobre este exemplo popular de biologia quântica.

Na maioria das condições de reação com a maioria das moléculas, o campo magnético da Terra é muito fraco - cerca de 200 vezes mais fraco do que um ímã de geladeira - para ter qualquer impacto na quantidade de produtos produzidos. Mas em circunstâncias especiais de reação, uma explosão de energia, talvez de uma fonte de luz, cria dois radicais de vida curta - compostos com um elétron desemparelhado cada. Esses intermediários de alta energia, e, conseqüentemente, o resultado da reação, são bastante sensíveis até mesmo a campos magnéticos fracos. Em olhos de pássaro, acredita-se que radicais adequados sejam gerados dentro do criptocromo, uma proteína que absorve luz que produz uma molécula de sinalização ainda não identificada em uma quantidade determinada pela direção do campo, resultando em uma bússola magnética aviária.

"O mecanismo de par radical da magnetoecepção ainda é apenas uma hipótese, e, sem dúvida, a melhor evidência que temos até agora é o efeito dos campos magnéticos de radiofrequência dependentes do tempo sobre a capacidade das aves migratórias de detectar a direção do campo magnético da Terra, "diz o autor sênior Peter Hore, um químico biofísico de Oxford, especializado em influências magnéticas em reações químicas.

Estudos experimentais de perturbação da bússola magnética aviária usaram amplamente dois tipos diferentes de frequências de campo. Uma abordagem envolve um campo oscilando em uma única frequência, enquanto o outro usa ruído de banda larga espalhado por uma faixa de frequências. A data, evidências experimentais não foram capazes de concordar sobre quais configurações realmente confundem a navegação aviária e em que medida.

Diante do corpo conflitante do trabalho experimental, os pesquisadores fizeram uma abordagem computacional para o problema e projetaram um novo método para simular os efeitos do ruído de rádio de banda larga ao longo das rotas dos pássaros. Eles aplicaram este método e métodos pré-existentes análogos para radiação de frequência única a três pares de radicais plausíveis que podem se formar dentro do criptocromo e responder a mudanças na intensidade magnética.

Embora as simulações tenham mostrado que condições idênticas de radiofrequência impuseram diferentes padrões de sensibilidade de spin para os diferentes pares de radicais propostos, os pesquisadores determinaram que as evidências experimentais atuais são insuficientes para identificar um par radical responsável entre as escolhas. "Mesmo com suposições generosas sobre as propriedades dos radicais, prevemos efeitos minúsculos desses campos de radiofrequência, e a principal conclusão a que chegamos é que o entendimento atual do modelo de par radical não pode explicar nenhum dos resultados comportamentais relatados, "diz Hore.

Essa incapacidade de explicar o desempenho experimental da bússola magnética aviária levanta uma série de questões. Isso inclui a validade geral do mecanismo de par radical, se os pássaros podem ter evoluído para ser capazes de detectar mudanças magnéticas mínimas e, portanto, se tornaram suscetíveis ao ruído de rádio produzido pelo homem como efeito colateral, ou mesmo se os campos eletromagnéticos aplicados podem estar afetando um comportamento diferente - como a motivação - completamente.

"É possível que estejamos apenas latindo na árvore errada e haja um mecanismo totalmente diferente, "Hore diz." Prefiro pensar que há algum aspecto do mecanismo que estamos perdendo completamente que amplifica o efeito dos campos magnéticos dependentes do tempo nos pares radicais e os torna mais sensíveis às mudanças do que nossas simulações prevêem. "

Para ajudar a elucidar o funcionamento da bússola de uma vez por todas, os pesquisadores propõem uma série de condições experimentais inspiradas em casos que eles analisaram com seus métodos computacionais. Em particular, eles identificam bandas de ruído de radiofrequência ainda não estudadas em experimentos comportamentais e predizem que afetariam substancialmente radicais biologicamente plausíveis específicos.

"Esses experimentos provavelmente serão bastante desafiadores por causa dos campos de alta frequência envolvidos, mas o resultado deles deve finalmente nos dizer se é um mecanismo de par radical ou não, e se for, o que são os radicais, "Hore diz.