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Todo el mundo sabe que la brújula es una aguja imantada que señala la dirección Norte-Sur. Una mayoría considerable sabe también que fue inventada por los chinos, copiada por los árabes y que de éstos pasó a los europeos. Pero ¿sabéis qué os digo? Que sólo la definición es verdadera, la brújula no la inventaron los chinos. Y si os he de decir la verdad, tampoco ningún humano.

En 1975, el microbiólogo Richard Blakemore descubrió en sedimentos marinos de Woods Hole unas bacterias provistas de un flagelo y cuyos desplazamientos eran sensibles a los campos magnéticos. Eran bacterias magnetotácticas, como otros organismos son geotácticos o fototácticos. Aunque no se orientan en la componente horizontal del campo magnético terrestre (la que señala la dirección Norte-Sur), sino en la componente vertical (la que señala la dirección arriba-abajo). No estamos acostumbrados a guiarnos por esa segunda componente y no la consideramos, pero la brújula señala el Norte hacia arriba en el hemisferio Sur y hacia abajo en el Norte (en el Ecuador, la componente horizontal es la única).

Bacterias Magnetotácticas

Y ¿para qué se complican tanto la vida las bacterias para saber dónde es abajo o arriba, si todo lo que se necesita es dejarse caer? Éste es otro error de apreciación nuestro. Nosotros podemos hacer eso porque somos grandes. Los pequeños insectos, más afectados por fuerzas como la tensión superficial, lo tienen algo más difícil. Y seres de unos pocos micrómetros están tan afectados por los impactos del movimiento térmico de las moléculas circundantes, que para ellos la gravedad no cuenta.

Y ¿por qué necesitan saber dónde es arriba o abajo? Esas bacterias son muy estrictas en la concentración de oxígeno a la que pueden vivir, tolerando una variación muy estrecha, de modo que un poco más o un poco menos pueden significar la muerte. Y la concentración de oxígeno en los sedimentos y en el agua varía con la profundidad.

Blakemore consiguió un cultivo puro de esas bacterias y su crecimiento y pudo experimentar con variaciones del campo magnético. Luego le dio una muestra a un experto en magnetismo, Richard Frankel. Éste observó que tenían en su interior una cadena de un par de decenas de cristalitos de magnetita, de unos 500 angstoms cada uno. Calculó el momento magnético por bacteria y vio que la cadena podía funcionar como una brújula superando los efectos del movimiento browniano (el que hace que, por ejemplo, si observamos un grano de polen al microscopio, lo veamos moverse continuamente y cambiando de dirección y de sentido bruscamente y al azar, debido a los impactos de las moléculas que le rodean). Si los cristalitos fueran menores, la energía térmica a la temperatura de una habitación produciría reorientaciones internas de su momento magnético; si fueran mayores, tendrían varios dominios magnéticos separados, de modo que se reduciría o se cancelaría su momento magnético global.

Luego las bacterias son los verdaderos inventores de la brújula. Aunque otros organismos la reinventaron. Así, hay abejas que tienen magnetita en su abdomen. Es famosa su danza para comunicar la distancia y la dirección de una fuente de alimento respecto al Sol. Ésta última la indican traduciendo el ángulo de la comida con respecto al Sol en el ángulo de la danza con respecto a la gravedad. Si se les impide hacerlo así obligándolas a danzar en una superficie horizontal, se desorientan durante unas semanas. Pero luego indican la dirección con respecto al campo magnético. Además, cuando se las pone en un panal vacío sin modo de orientarse, construyen el nuevo panal según la misma orientación magnética que el materno. Y las palomas, esas aves legendarias por su sentido de la orientación, producen cristales de magnetita entre el cráneo y el cerebro. Pero tanto palomas como abejas son más convencionales que las bacterias y usan el campo magnético para orientarse en el plano horizontal.

Después de enterarnos de todo esto, podemos tener una perversa satisfacción. Los europeos no inventamos la brújula, pero los chinos tampoco. Y, yendo más lejos, ni siquiera lo hicieron los animales, sino las bacterias. Un moralista, en cambio, extraería una moraleja de esta historia: "Sé humilde".

© Julio Loras Zaera
Profesor Francho de Fortanete

 
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