Revelan el vínculo existente entre la orientación animal y la física cuántica

Podría ayudar a comprender el comportamiento de ciertas moléculas

Varias especies animales se orientan por la llamada 'magnetorrecepción'. La magnetorrecepción es la capacidad que tienen ciertas especies de detectar la dirección y el sentido del campo magnético en el que se encuentran, y que les ayuda a orientarse.
Un equipo de científicos del Institut für Theoretische Physik, de la Universidad de Innsbruck, en Austria, ha descubierto una relación entre el fenómeno denominado 'entrelazamiento cuántico' y dicha capacidad que poseen los animales, como por ejemplo, las vacas.
El entrelazamiento cuántico, es un fenómeno cuántico, sin equivalente clásico, en el cual los estados cuánticos de dos o más objetos deben describirse refiriéndose a los estados cuánticos de todos los objetos del sistema, incluso si los objetos están distanciados.
Aunque aún queda por definir exactamente qué moléculas están implicadas en dicha capacidad, este revelador descubrimiento demuestra que el entrelazamiento cuántico, como efecto cuántico genuino, podría ser observado no sólo en sistemas de laboratorio aislados y altamente controlados sino, también, en sistemas biológicos.
Concretamente, los investigadores pudieron observarlo en estados atómicos que también pueden encontrarse en las brújulas químicas de los animales.
De acuerdo con Hans Briegel, uno de los autores del estudio, y profesor de física teórica de dicha Universidad, el presente estudio supondría un camino a seguir para la investigación experimental del factor cuántico subyacente en la capacidad de orientación por campos magnéticos.
Actualmente, la magnetorrecepción ha sido observada en diversos organismos y animales, incluyendo a bacterias, hongos, pájaros, tortugas y vacas. Sin embargo, los expertos no habían podido interpretar por completo los mecanismos subyacentes.
Los físicos austríacos estudiaron las partículas subatómicas de las interacciones cuánticas que se dan también en la magnetorrecepción, y revelaron que las tecnologías cuánticas podrían usarse para potenciar o reducir el rendimiento de las brújulas químicas de los animales. Según los investigadores, estas mismas tecnologías podrían servir, además, para controlar otras funciones biológicas.

Existen dos posibles hipótesis
Según el artículo publicado en la edición digital de junio de la revista ´Physical Review Letters´, en la actualidad existen dos hipótesis principales que explican la magnetorrecepción.
La primera teoría propone que esta capacidad se da por la existencia de procesos en los que intervienen partículas de un mineral de hierro llamado magnetita, presente en el organismo de los animales, que funciona de sensor y proporciona a éstos la información para el mapa de navegación.
La otra teoría sobre la magnetorrecepción se basa en el mecanismo de pares de radicales: los receptores magnéticos presentes en los ojos de los animales se activarían mediante fotones (partículas portadoras de todas las formas de radiación electromagnética, entre ellas la luz) para producir un par de radicales libres (átomos o grupos de átomos que tienen un electrón -o partícula subatómica negativa- desapareado y con capacidad de aparearse, por lo que son muy reactivos). La interacción entre los radicales libres y el campo magnético del entorno puede ocasionar que los animales puedan verlo.

La importancia del tiempo de vida
Los investigadores del Institut für Theoretische Physik, se focalizaron en la segunda hipótesis para averiguar si los electrones de pares de radicales podían entrelazarse cuánticamente o, al contrario, establecer correlaciones clásicas.
A través de ciertos cálculos, pudo descubrirse que la respuesta depende fundamentalmente del tiempo de vida de dichos pares de radicales, ya que en el caso de los pares de radicales de vida breve, el entrelazamiento cuántico resultó ser una característica prominente. En cambio, cuando se trata de pares de radicales de vida más larga, el entrelazamiento cuántico no juega un rol significativo.
Sin embargo, la cuestión de si el entrelazamiento cuántico está relacionado con la magnetorrecepción aún es una cuestión sin resolver, dado que los especialistas todavía no saben con exactitud, qué moléculas están implicadas en los mecanismos de pares de radicales de las brújulas químicas de varios animales.
No obstante, el hecho de que se haya podido demostrar que los pares de radicales forman entrelazamientos cuánticos implica la posibilidad de llevar a cabo experimentos para observar hasta qué punto dicho fenómeno de la física cuántica afecta la magnetorrecepción de los animales.
Aplicar pulsaciones para modificar los campos magnéticos en los que están los animales, es un ejemplo, ya que puede verse cómo los procesos cuánticos afectan a la capacidad de orientación de éstos.

Otro estudio parecido
Recientemente, investigadores griegos de la Universidad de Creta y británicos de la Universidad de Oxford han realizado un estudio similar, que también establece la relación entre la orientación (en el caso de las aves) y los procesos cuánticos. De acuerdo con ellos, las aves disponen de ciertas moléculas que están posicionadas sobre la retina del ojo y que son sensibles a los fotones de luz recibidos por el ojo, como al campo magnético terrestre.
Los expertos afirman que cuando una de estas moléculas absorbe un fotón, se genera una pareja de electrones entrelazados y uno de ellos es transferido a la otra parte de la molécula. Este entrelazamiento cuántico podría ser mantenido durante un periodo de alrededor de 100 microsegundos.