Fasci di stereociglia nell'orecchio interno. Attestazione:KV Kavokin; EPJ ST
La meccanica statistica mostra che alcuni animali potrebbero essere in grado di percepire il campo magnetico terrestre con fasci di peli microscopici nelle orecchie interne.
I meccanismi esatti utilizzati dagli animali per percepire la direzione del campo magnetico terrestre sono rimasti a lungo un mistero. Una delle principali teorie suggerisce che questa capacità sia legata a fasci di cellule ciliate microscopiche nelle orecchie interne. Attraverso una nuova ricerca pubblicata su The European Physical Journal Special Topics , Kirill Kavokin dell'Università statale di San Pietroburgo, Russia, utilizza l'analisi statistica per dimostrare che solo circa 100 di queste cellule ciliate potrebbero fungere da efficaci aghi della bussola biologica, consentendo agli animali di percepire accuratamente il campo magnetico che li circonda.
Chiamata "magnetorecezione", questa capacità di rilevamento unica si trova in un'ampia gamma di specie di vertebrati:dagli uccelli migratori ai roditori scavatori. Sono stati proposti diversi meccanismi per spiegare questa capacità, ma nonostante oltre 50 anni di ricerca, nessuno di questi è stato ancora definitivamente osservato in natura.
Una delle principali teorie si basa su fasci di cellule ciliate nell'orecchio interno, chiamati "stereocilia". Secondo questa idea, le stereociglia sono attaccate a nanocristalli di magnetite:un minerale a base di ferro che può magnetizzarsi in modo permanente, allineandosi con il campo magnetico terrestre. Quando l'orientamento dell'animale cambia, la magnetite forzerebbe quindi i cambiamenti negli orientamenti delle stereociglia ad esso attaccate. Questi cambiamenti potrebbero quindi essere rilevati dai meccanocettori:cellule nervose in grado di rilevare la pressione meccanica, fornendo all'animale la sensazione fisica di un campo magnetico. Tuttavia, non è chiaro se queste cellule nervose siano sufficientemente sensibili da rilevare cambiamenti così sottili.
Per esplorare ulteriormente questa idea, Kavokin ha studiato le fluttuazioni delle stereocilia nell'ambito della meccanica statistica, che applica il linguaggio matematico della statistica a grandi gruppi di oggetti microscopici.
Attraverso la sua analisi, Kavokin ha mostrato che i fasci di stereociglia possono effettivamente agire come aghi della bussola altamente sensibili, con solo circa 100 cellule ciliate necessarie ai meccanocettori per rilevare le loro fluttuazioni. Questo intrigante risultato potrebbe avvicinare i biologi alla comprensione delle origini della magnetorecezione e, infine, identificare i meccanismi responsabili in natura. + Esplora ulteriormente
