La Singularidad Desnuda

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Evidencia de magnetorrecepción en grandes mamíferos

Posted by Carlos en agosto 27, 2008

La magnetorrecepción, esto es, la capacidad sensorial para percibir los campos magnéticos, es una habilidad bien conocida en numerosas especies animales, desde insectos como abejas y termitas hasta aves migratorias, pasando por peces como la carpa y las anguilas. También se ha podido obtener evidencia de que hay mamíferos con esta capacidad, en particular varias especies de roedores (i.e., Cryptomys hottentotus, Phodopus sungorus, Spalax ehrenbergi) y una de murciélagos, pero no hay evidencia conclusiva de que los grandes mamíferos la tengan. O no la había, ya que un reciente trabajo aparecido en PNAS indica que vacas, venados y corzos exhiben en campo abierto un comportamiento que sugiere el alineamiento con el campo magnético terrestre. Este trabajo ha sido realizado por Sabine Begall, del Departamento de Zoología General de la Universidad de Duisburgo-Essen, y colaboradores, lleva por título

y aparecerá en el número del 9 de septiembre de PNAS. En este trabajo, los autores han tomado datos del alineamiento de 8,510 vacas (en 308 rebaños) y 2,974 ciervos (en 241 localidades), y han comprobado que no sólo éste es significativamente diferente (a nivel 0.01) de un alineamiento aleatorio, sino que muestran una preferencia al alineamiento en sentido Norte/Sur (el ángulo medio es 6.4º/186.4º, con relación al Norte magnético). Los datos se han obtenido de diferentes fuentes. Una de ellas es Google Earth, que proporciona imágenes de rebaños de vacas en todos los continentes. También se ha realizado trabajo de campo (tanto diurna como nocturna) en la República Checa, incluyendo tanto observación directa como de las marcas dejadas por los animales en pasto o nieve.

Hay diferentes motivos diferentes del campo magnético que pueden influir en el alineamiento de los animales. Los más obvios son los accidentes geográficos, la presencia de agua, animales en periodo de lactancia, etc. Estos se han tenido en cuenta durante la fase de preparación de los datos, eliminando los ejemplares que no estaban pastando o descansando en campo abierto y llano. Otro factor es el viento, con el que los animales se pueden alinear para minimizar pérdidas de calor. Sin embargo, este factor no puede dar cuenta de que los animales tengan una alineación consistente en dirección N/S en muy diferentes localizaciones geográficas y en diferentes épocas del año. Más aún, la observación directa se hizo en días sin viento. El sol es otro factor importante, ya sea por termorregulación, orientación, o sencillamente para evitar destellos. Nuevamente puede excluirse como factor central debido a la presencia de observaciones nocturnas, la eliminación de ejemplares que se hallan claramente tomando el sol, y la ausencia de indicación de que haya estrés por calor en los animales. De hecho no hay correlación entre la orientación de los animales y la hora del día en la que se hizo la observación de campo.

Queda pues la opción del campo magnético como la mejor explicación hasta el momento. De hecho, cuando la posición del animal es más cercana a los polos (y por lo tanto la diferencia en dirección entre el Norte geográfico y el Norte magnético es mayor), hay diferencia significativa en los alineamientos cuando se usa como referencia el Norte geográfico, pero no la hay (ni siquiera a nivel 0.1) cuando se usa como referencia el Norte magnético. Otra pista al respecto la da el hecho de que en zonas en las que hay un campo magnético fósil de gran intensidad, las vacas tienen a estar desalineadas con relación al Norte magnético.

Es un cierto misterio por qué se produce este alineamiento. En términos biofísicos no hay grandes requisitos para que se tenga habilidad magnetorreceptora, y de hecho se ha argumentado que otros grandes mamíferos como caballos, cetáceos e incluso humanos la poseen (hay al parecer pequeñas diferencias en la latencia del movimiento rápido de ojos y de la actividad electroencefalográfica de individuos orientados N/S frente a los orientados E/O). La cuestión es cuál es la ventaja evolutiva que el ejercicio de esta habilidad puede suponer a los rumiantes. Los autores especulan con la posibilidad de que permita mantener una orientación espacial constante, de utilidad en caso de que tengan que realizar una huida rápida. De todas formas, lo más sorprendente es que este comportamiento haya permanecido inadvertido desde los albores de la ganadería.

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El magnetismo de las rocas de Marte

Posted by Carlos en agosto 17, 2007

Viking on Mars¿Qué diferencias hay entre una roca de Marte y otra de la Tierra? Dependerá de la roca por supuesto, pero vamos a suponer que las dos son de composición química similar. ¿Habría entonces alguna diferencia notable? Pues sí: con gran probabilidad la roca de Marte estaría magnetizada mientras que la de la Tierra no. Esto puede resultar extraño a la vista de que mientras que la Tierra tiene un nada desdeñable campo magnético activo (que entre otras cosas nos protege de la radiación cósmica), Marte no lo tiene. La sorprendente explicación es que dicho magnetismo es una reliquia de hace más de mil de millones de años, cuando Marte era un planeta geológicamente activo que disfrutaba de un campo magnético análogo al de la Tierra. Entonces, ¿por qué no observamos ese fenómeno en la Tierra? La respuesta es que sí lo observamos, aunque no es lo más común. La mayor parte de las rocas terrestres tienen magnetismo inducido, esto es, alinean su momento magnético con el de la Tierra. A medida que la tectónica de placas hace que las masas continentales circulen, dicho magnetismo inducido cambia gradualmente, siempre de acuerdo con la alineación del campo magnético terrestre.

Sin embargo, no todas las rocas terrestres exhiben este tipo de magnetismo inducido. Hay algunas en las que su momento magnético permanece alineado con el que tenía la Tierra en el momento en el que la roca se creo. Se habla en este caso de magnetismo remanente. Podemos encontrar ese magnetismo remanente en diferentes formaciones rocosas terrestres. Por ejemplo, Phillip W. Schmidt y colaboradores, del CSIRO Industrial Physics de Australia y del Geological Survey de Noruega acaban de publicar un trabajo titulado

en el Journal of Geophysical Research. En este trabajo estudian la Peculiar Knob Formation sita en el Sur de Australia, de más de mil millones de años de antigüedad y con un magnetismo remanente más de 30 veces superior al de otras rocas de similar composición. La clave de dicho magnetismo está en la microestructura de la roca, y en la presencia de hematita con inclusiones nanométricas de magnetita en el interior de la formación rocosa. Un fenómeno similar se da en algunas zonas de Noruega, en las que el campo magnético remanente es tan fuerte que cancela más de la mitad del campo magnético terrestre, y hace imposible por ejemplo usar una brújula en dicha área. En este caso la presencia de nanopartículas de ilmenita dentro de los bloques de hematita crea un campo magnético estable que puede persistir durante eones. Puede verse por ejemplo el trabajo de Peter Robinson y colaboradores titulado

publicado en Nature hace cinco años. ¿Tendrán las rocas de Marte la misma microestructura? Habrá que ir allí a por unas cuantas y estudiarlas.

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