Una ricerca dimostra che i volatili si orientano grazie a speciali cellule immunitarie cariche di ferro

• Un team multidisciplinare di scienziati tedeschi ha pubblicato su Science una ricerca che svela l’inaspettato funzionamento della bussola interna dei piccioni viaggiatori
• La magnetoricezione di questi volatili non risiede nel becco come ipotizzato in passato, ma è legata ad alcune cellule specifiche del sistema immunitario situate nel fegato
• I sensori magnetici sono macrofagi epatici resi superparamagnetici dal ferro cristallizzato in nanoparticelle di ossido derivante dal metabolismo dei globuli rossi vecchi
• I test clinici condotti su trenta esemplari hanno dimostrato che i volatili privi di tali cellule perdono la rotta in caso di maltempo o di scarsa visibilità aerea
• Gli esperti Simon Spiro e Hal Drakesmith evidenziano una ridondanza nei sistemi di orientamento biologico dell’animale utile per ritrovare la strada in ogni condizione

Abbiamo passato anni a guardare i piccioni con una certa sufficienza, considerandoli al massimo dei postini storici un po’ molesti o decorazioni urbane semoventi. Eppure, la scienza ha appena dimostrato che questi volatili possiedono un sistema di navigazione interno talmente sofisticato da aver richiesto il lavoro congiunto di fisici, biologi e persino immunologi. Un team di scienziati tedeschi è infatti riuscito a mappare la complessa bussola magnetica dei piccioni viaggiatori, pubblicando i sorprendenti risultati sulla prestigiosa rivista Science. La grande sorpresa risiede nel fatto che la magnetoricezione non si trova nel becco o negli occhi, come si era ipotizzato per decenni, ma è situata direttamente nel tessuto epatico.

Le analisi condotte sugli organi dei volatili hanno rivelato che il fegato mostra la risposta magnetica di gran lunga più potente di tutto l’organismo. Questo superpotere biologico è coordinato da speciali cellule immunitarie, i macrofagi epatici, che accumulano ferro cristallizzato in nanoparticelle di ossido in seguito al metabolismo dei vecchi globuli rossi. Come spiegato dallo scienziato Ulf Wiedwald della University of Duisburg-Essen e del Max Planck Institute of Animal Behavior, tale processo rende le cellule superparamagnetiche. Data la loro vicinanza anatomica alle fibre nervose, i macrofagi riescono a inviare segnali chimici o meccanici direttamente al cervello del volatile, guidandolo lungo le correnti invisibili del pianeta.

I test sul campo di volo e la prudente ridondanza dei sistemi biologici

Per validare questa straordinaria scoperta scientifica, l’immunologo Christian Kurts dell’University Hospital Bonn e i suoi colleghi hanno condotto un esperimento pratico su una trentina di volatili addestrati. Gli esperti hanno diviso il campione in due gruppi: una parte ha subito la riduzione sperimentale dei macrofagi epatici tramite un trattamento speciale, mentre l’altra è rimasta in condizioni normali. Rilasciati a venti chilometri di distanza dalla base, i piccioni sani hanno ritrovato la strada di casa senza alcuna esitazione. Al contrario, gli esemplari senza macrofagi hanno perso l’orientamento, manifestando enormi difficoltà a localizzare la rotta corretta in caso di brutto tempo o di scarsa visibilità atmosferica.

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Questo sistema basato sulle cellule immunitarie funziona in modo del tutto indipendente dagli stimoli luminosi, aggiungendo un tassello fondamentale alla comprensione della biologia animale. Come evidenziato dagli studiosi Simon Spiro e Hal Drakesmith in un articolo di commento alla ricerca, i volatili sembrano disporre di una vera e propria ridondanza di sistemi. Altri studi recenti indicano infatti che i campi magnetici attivano anche le aree cerebrali legate a udito e stabilità, senza un apparente coinvolgimento di particelle ferrose. Questa molteplicità di canali sensoriali risulta essenziale per la sopravvivenza dei volatili, poiché, dal punto di vista evolutivo, è sempre prudente possedere più di un metodo biologico per tornare a casa al buio.

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Questo articolo è stato verificato con:

• https://www.wired.it/article/abbiamo-finalmente-scoperto-come-si-orientano-piccioni-viaggiatori-e-non-ce-lo-aspettavamo/
• https://www.science.org/doi/10.1126/science.aea6425
• https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41264677/

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