Chaque animal sur Terre peut abriter la machinerie moléculaire pour détecter les champs magnétiques, même les organismes qui ne naviguent pas ou ne migrent pas en utilisant ce mystérieux “sixième sens”.
Les scientifiques travaillant sur les mouches des fruits ont maintenant identifié une molécule omniprésente dans toutes les cellules vivantes qui peut répondre à la sensibilité magnétique si elle est présente en quantités suffisamment élevées ou si d’autres molécules l’aident.
Les nouvelles découvertes suggèrent que la magnétoréception pourrait être beaucoup plus courante dans le règne animal que nous ne l’avons jamais imaginé. Si les chercheurs ont raison, il pourrait s’agir d’un trait étonnamment ancien partagé par pratiquement tous les êtres vivants, bien qu’avec des forces différentes.
Cela ne signifie pas que tous les animaux ou plantes peuvent détecter et suivre activement les champs magnétiques, mais cela suggère que toutes les cellules vivantes le pourraient, y compris la nôtre.
“La façon dont nous percevons le monde extérieur, de la vision, de l’ouïe au toucher, au goût et à l’odorat, est bien comprise”, dit neuroscientifique Richard Baines de l’Université de Manchester.
“Mais en revanche, quels animaux peuvent ressentir et comment ils réagissent à un champ magnétique restent inconnus. Cette étude a fait des progrès significatifs dans la compréhension de la façon dont les animaux détectent et réagissent aux champs magnétiques externes – un champ très actif et contesté.”
magnétoréception Cela peut sembler magique pour nous, mais de nombreux poissons, amphibiens, reptiles, oiseaux et autres mammifères à l’état sauvage peuvent sentir le champ magnétique terrestre et l’utiliser pour naviguer dans l’espace.
Parce que cette force est essentiellement invisible pour notre espèce, il a fallu un temps remarquablement long aux scientifiques pour la remarquer.
Seulement dans les années 1960 les scientifiques ont-ils montré que les bactéries peuvent détecter les champs magnétiques et s’orienter par rapport à ces champs ; dans les années 1970, nous avons découvert que certains oiseaux et poissons suivaient le champ magnétique terrestre lors de leur migration.
Même à ce jour, cependant, on ne sait toujours pas comment tant d’animaux parviennent à ces incroyables exploits de navigation.
Dans les années 1970, les scientifiques suggéré que ce sens de la boussole magnétique pourrait impliquer des paires de radicaux, des molécules avec des électrons de coquille externe non appariés qui forment une paire d’électrons intriqués dont les spins sont modifiés par le champ magnétique terrestre.
Vingt-deux ans plus tard, l’auteur principal de cette étude co-auteur d’un nouvel article proposer une molécule spécifique dans laquelle les paires de radicaux pourraient se former.
Cette molécule – un récepteur dans la rétine des oiseaux migrateurs appelé cryptochrome – peut détecter la lumière et le magnétisme, et semble fonctionner par intrication quantique.
En termes simples, lorsqu’un cryptochrome absorbe la lumière, l’énergie déclenche l’un de ses électrons, le poussant à occuper l’un des deux états de rotation, chacun étant différemment influencé par le champ géomagnétique terrestre.
Les cryptochromes ont été l’une des principales explications de la façon dont les animaux détectent les champs magnétiques pendant deux décennies, mais maintenant, des chercheurs des universités de Manchester et de Leicester ont identifié un autre candidat.
En manipulant les gènes des mouches des fruits, l’équipe a découvert qu’une molécule appelée Flavin Adenine Dinucleotide (FAD), qui forme généralement une paire radicale avec les cryptochromes, est en fait un magnétorécepteur en soi.
Cette molécule de base se trouve à des niveaux différents dans toutes les cellules, et plus la concentration est élevée, plus elle est susceptible de conférer une sensibilité magnétique, même en l’absence de cryptochromes.
Chez les mouches des fruits, par exemple, lorsque le FAD est stimulé par la lumière, il génère une paire radicale d’électrons qui réagissent aux champs magnétiques.
Cependant, lorsque des cryptochromes sont présents aux côtés des DCP, la sensibilité d’une cellule aux champs magnétiques augmente.
Les résultats suggèrent que les cryptochromes ne sont pas aussi essentiels que nous le pensions pour la magnétoréception.
“L’une de nos découvertes les plus frappantes, et celle qui est en contradiction avec la compréhension actuelle, est que les cellules continuent de” détecter “les champs magnétiques lorsque seul un très petit fragment de cryptochrome est présent”, explique Adam Bradlaugh, neuroscientifique à l’Université de Manchester.
“Cela montre que les cellules peuvent, au moins en laboratoire, détecter les champs magnétiques par d’autres moyens.”
Cette découverte pourrait aider à expliquer pourquoi les cellules humaines montrent une sensibilité aux champs magnétiques en laboratoire. La forme du cryptochrome présent dans les cellules de la rétine de notre espèce s’est avéré capable de magnétoréception au niveau moléculaire lorsqu’il est exprimé dans les mouches des fruits.
Cependant, cela ne signifie pas que les humains utilisent cette fonction, et il n’y a pas non plus de preuve que le cryptochrome guide nos cellules pour qu’elles s’alignent le long des champs magnétiques en laboratoire.
Peut-être que FAD en est la raison.
Même si les cellules humaines montrent une sensibilité au champ magnétique terrestre, nous n’avons pas de sens conscient de cette force. C’est peut-être parce que nous n’avons pas d’assistance cryptochrome.
“Cette étude peut finalement nous permettre de mieux apprécier les effets que l’exposition aux champs magnétiques pourrait potentiellement avoir sur les humains”, dit biologiste génétique Ezio Rosato de l’Université de Leicester.
“De plus, parce que le FAD et d’autres composants de ces machines moléculaires se trouvent dans de nombreuses cellules, cette nouvelle compréhension peut ouvrir de nouvelles voies de recherche sur l’utilisation des champs magnétiques pour manipuler l’activation des gènes cibles. Cela est considéré comme un Saint Graal en tant qu’outil expérimental et peut-être éventuellement pour une utilisation clinique.”
L’étude a été publiée dans Nature.
