¿Pueden las aves ver el campo magnético de la Tierra?

Una brújula averiada

Durante años, los petirrojos del laboratorio de aves de una universidad alemana no lograban orientarse. Eran migrantes inquietos, listos para viajar, pero sus rumbos se dispersaban en todas direcciones. La causa resultó ser el débil ruido eléctrico de la ciudad que los rodeaba, unas mil veces por debajo de lo que se considera seguro para las personas. Cuando los científicos revistieron las cabañas de madera con aluminio conectado a tierra, los petirrojos volvieron a encontrar el camino.

Esa debilidad es una de las mejores pistas sobre cómo funciona la brújula de un ave, y la respuesta podría ser una reacción cuántica dentro de su ojo.

Volar a ciegas

Solo en América del Norte, miles de millones de aves migran hacia el sur cada otoño. Muchas de las pequeñas viajan en la oscuridad. En un estudio de 2026 que siguió a 56 especies de aves terrestres en cuatro continentes, en promedio el 82% de los vuelos migratorios ocurrió por completo de noche. Algunas aves recorren distancias asombrosas.

En 2022, una joven ave limícola, una aguja colipinta, voló de Alaska a Tasmania en 11 días, unos 13.560 kilómetros sin parar. Muchos migrantes de primer año hacen el viaje sin un adulto al que seguir. Pueden guiarse por la puesta de sol, las estrellas y los puntos de referencia del camino. Pero las estrellas desaparecen tras las nubes, y en mar abierto no hay puntos de referencia.

El campo magnético de la Tierra está siempre ahí, de día y de noche, con cualquier clima. La pregunta es si un ave puede sentirlo y, si es así, cómo.

Un embudo y una almohadilla de tinta

Para comprobarlo basta una herramienta sorprendentemente sencilla. En 1966, Stephen Emlen y su padre John describieron un embudo de papel secante blanco colocado sobre una almohadilla de tinta. En temporada de migración, un ave migratoria enjaulada se inquieta por la noche y no deja de saltar por las paredes del embudo. Cada salto deja una huella de tinta, y por la mañana las huellas señalan hacia dónde quería ir el ave.

Investigadores alemanes ya habían probado petirrojos europeos en salas cerradas, donde las aves no podían ver el cielo. Aun así, los petirrojos elegían la dirección propia de la estación. Y cuando se giraba el campo magnético alrededor de la jaula con bobinas eléctricas, las aves giraban con él. Así que el campo importaba, pero la brújula del petirrojo resultó ser muy distinta de la nuestra.

Una brújula sin norte

La aguja de una brújula de excursionismo apunta al norte magnético. En 1972, Wolfgang y Roswitha Wiltschko demostraron que la brújula del petirrojo ignora el norte y el sur magnéticos. Las líneas del campo terrestre no son planas. Cerca del ecuador magnético corren casi paralelas al suelo, y cerca de los polos magnéticos entran o salen del suelo con mucha inclinación.

Los petirrojos leían esa inclinación. Cuando los investigadores invirtieron solo la componente vertical del campo, las aves invirtieron su rumbo. Cuando invirtieron todo el campo, de modo que el norte pasó a ser el sur pero la inclinación siguió igual, las aves mantuvieron la misma dirección. Así que la brújula del petirrojo no indica norte o sur.

Indica hacia el polo o hacia el ecuador, y eso basta para elegir una dirección de migración. Luego llegó una segunda sorpresa: la brújula solo funcionaba si había luz.

Necesita luz

En un estudio de 1993, unos anteojitos australianos se orientaron bien con luz azul o verde. Con luz roja, perdieron el rumbo. Pruebas posteriores hallaron que funcionaba hasta la luz verde, alrededor de 565 nanómetros, y fallaba a partir de la luz amarilla. Un sentido que depende del color de la luz convirtió al ojo en el lugar obvio donde buscar.

Una reacción que siente el campo

Mucho antes, en 1978, el físico Klaus Schulten había propuesto cómo podría funcionar un sentido magnético. Su idea era una reacción química iniciada por la luz. Cuando la luz incide en ciertas moléculas, un electrón salta de una parte a otra y deja en cada parte un electrón desapareado, lo que los químicos llaman un par radical. Cada electrón tiene una propiedad llamada espín, que se comporta como un diminuto imán.

Antes de que la reacción termine, el par alterna una y otra vez entre dos estados de espín combinados. El producto que da la reacción depende de cuánto tiempo pasa en cada estado. Y un campo magnético cambia esos tiempos, según cómo esté orientada la molécula en el campo. El campo terrestre es débil, de entre unos 22 y 67 microteslas, y un imán de nevera es aproximadamente cien veces más fuerte.

Pero en el modelo de Schulten, incluso un campo tan débil podía inclinar la balanza. En 2000, Schulten, Thorsten Ritz y Salih Adem propusieron que la molécula podría ser el criptocromo, una proteína sensible a la luz presente en el ojo. Si tenían razón, la reacción debía tener un extraño punto débil: las ondas de radio.

El ruido del campus

Un cristal magnético apenas notaría una señal de radio débil. Un par radical sí, porque las ondas de radio pueden alterar los espines de los electrones. En 2004, unos petirrojos estudiados en Fráncfort fueron expuestos a un campo de radiofrecuencia débil en el rango de los megahercios, demasiado débil para calentar nada. Perdieron su rumbo magnético.

Diez años después llegó el extraño resultado de Oldemburgo, el del principio. El equipo de Henrik Mouritsen había probado petirrojos en cabañas de madera de su campus, y durante años las aves no se orientaban. Cuando las cabañas se revistieron de aluminio conectado a tierra, el ruido de 50 kilohercios a 5 megahercios bajó unas cien veces, y los petirrojos volvieron a orientarse. Cuando se quitó la conexión a tierra, o se volvió a introducir ruido dentro del blindaje, se perdieron de nuevo.

Las pruebas duraron siete años, y quienes evaluaban a las aves no sabían si el blindaje estaba conectado a tierra. Las aves probadas lejos de la ciudad no necesitaban ningún blindaje. En 2023, el mismo grupo probó otro pájaro cantor, la curruca capirotada, y encontró dónde se detiene el efecto: en algún punto entre unos 80 y 145 megahercios. Más o menos ahí es donde un par radical en una proteína como el criptocromo debería dejar de responder.

Ver el campo

Si el sensor está en el ojo, la señal debería viajar por la vía visual. En 2009, el grupo de Oldemburgo estudió una pequeña zona del prosencéfalo del petirrojo llamada Cluster N. Procesa información visual y está activa de noche, cuando las aves migran. Cuando se destruyó el Cluster N en ambos lados, los petirrojos perdieron su brújula magnética.

Aún podían guiarse por el sol y las estrellas. Cortar un nervio que lleva señales desde el pico no cambió nada en la brújula. Así que la brújula parece funcionar a través de la visión. Es posible que las aves vean el campo como un tenue patrón superpuesto a lo que ven, pero nadie sabe cómo lo perciben realmente.

El principal sospechoso

El principal sospechoso es una proteína llamada criptocromo 4. En el ojo del petirrojo, se encuentra en las partes de los conos que captan la luz. Y en los petirrojos, su gen se vuelve más activo durante las temporadas de migración, algo que no ocurre en las gallinas. En 2021, un equipo de Oldemburgo y Oxford produjo criptocromo 4 de petirrojo en bacterias y lo probó en el laboratorio.

Su química impulsada por la luz respondió a un campo magnético, con más fuerza que la misma proteína de gallinas o palomas. Dentro de ella, un electrón salta a lo largo de una cadena de cuatro aminoácidos para formar el par. Un estudio de 2024 sobre 363 genomas de aves halló indicios de que la selección natural ha favorecido cambios en el gen del criptocromo 4 en los pájaros cantores. Pero el equipo del experimento de 2021 fue cauto.

La proteína se probó aislada, en campos más fuertes que el terrestre. Como dijo Mouritsen, aún falta demostrar que esto ocurre en los ojos de las aves. Y el tema está lejos de estar resuelto. En 2023, un estudio reportó efectos magnéticos en neuronas de mosca de la fruta, mientras que otro probó más de 100.000 moscas y no encontró ningún efecto magnético en su comportamiento.

El hierro que no era

También había una idea rival: diminutos cristales de hierro que actuarían como agujas de brújula. En 1971, William Keeton pegó pequeños imanes en la espalda de palomas mensajeras. Liberadas a una distancia de entre 27 y 50 kilómetros, con el cielo soleado, las aves experimentadas se orientaron igualmente hacia casa. Con el cielo totalmente cubierto se desorientaron, lo que sugiere que la brújula solar había compensado el efecto del imán.

Más tarde, los científicos encontraron células ricas en hierro en el pico de las palomas y creyeron haber hallado las agujas. En 2012, esas células resultaron ser macrófagos, células inmunitarias que reciclan hierro. Pero el nervio del pico quizá aún transmita algo magnético, no para la brújula sino para el mapa.

Una brújula no es un mapa

Una brújula te dice hacia dónde miras. No te dice dónde estás. Entre 1948 y 1957, el biólogo neerlandés Albert Perdeck capturó estorninos migratorios en los Países Bajos y trasladó más de 14.000 a Suiza. Las anillas numeradas de las patas, recuperadas después, mostraron adónde fueron las aves.

Los adultos corrigieron el rumbo y se dirigieron a sus zonas habituales de invernada en el noroeste de Europa. Los jóvenes siguieron volando en su dirección innata, oeste-suroeste, y acabaron en España y el sur de Francia. Los adultos tenían algo que los jóvenes aún no tenían: un mapa. En un estudio publicado en 2013, unos carriceros comunes trasladados 1.000 kilómetros al este se giraron hacia su zona de cría al ponerlos a prueba en embudos.

Las aves a las que se les cortó la rama nerviosa del pico siguieron eligiendo su dirección anterior, como si nunca las hubieran movido. Luego, en 2017, investigadores en Rusia desviaron el norte magnético 8,5 grados de su dirección habitual, manteniendo igual la intensidad y la inclinación del campo. Ese campo existe cerca de Escocia, no en Rusia. Los carriceros adultos giraron su rumbo 151 grados, como si los hubieran trasladado allí.

No todos los estudios de desplazamiento coinciden, y el sentido del mapa se entiende aún menos que la brújula.

Sin resolver

Así están las cosas. Los experimentos con petirrojos y otros pájaros cantores muestran una brújula magnética que lee la inclinación del campo, necesita luz y funciona a través de la visión. Un ruido de radio débil puede desorientarla, tal como cabría esperar de una reacción de par radical. Una proteína del ojo del petirrojo se comporta como debe en un tubo de ensayo.

Nadie la ha visto aún funcionar dentro de un ave viva. Si lo hace, las aves migratorias leen el planeta con una reacción que depende de la física cuántica. Y el débil ruido eléctrico de nuestras ciudades podría bastar para nublarla.