E26 Campos Elétricos e Magnéticos

Tópico

Essa eletrorrecepção, a detecção de um campo elétrico como sentido primário, está presente em tubarões, raias, peixes elétricos e alguns anfíbios: as ampolas de Lorenzini nesses elasmobrânquios detectam esse campo elétrico com extrema sensibilidade, comparável à detecção do campo de uma pilha comum a uma distância de muitos quilômetros. Essa mesma extrema sensibilidade permite que o elasmobrânquio localize presas enterradas na areia usando o campo bioelétrico gerado pelos próprios músculos e nervos da presa. O fato de essa presa enterrada gerar um campo bioelétrico ainda mais intenso permite que o elasmobrânquio a localize a uma distância ainda maior dentro da areia.

Esse campo elétrico dipolar, na água salgada que circunda o elasmobrânquio, decai com a distância muito mais rapidamente do que a velocidade da luz ou do som, conforme estabelecido por outro modelo desse sistema. Consequentemente, isso limita o alcance efetivo da eletrorrecepção a uma distância relativamente curta na maioria dessas espécies. Contudo, essa mesma água do mar densa e altamente condutora permite que até mesmo um pequeno potencial bioelétrico produza uma corrente em seu interior, ainda detectável pelas ampolas de Lorenzini. O fato de esse campo elétrico dipolar decair com a distância ainda mais rapidamente do que a velocidade de decaimento mencionada no início deste parágrafo significa que o alcance efetivo da eletrorrecepção é, portanto, ainda menor.

Um peixe como o apteronotídeo ou o mormirídeo, por outro lado, gera seu próprio campo elétrico e, em seguida, detecta as perturbações que um objeto próximo produz nesse mesmo campo — uma eletrolocalização ativa bastante diferente da eletrorrecepção passiva com a qual este modelo começou. Esse campo elétrico autogerado, já dipolar, é distorcido ao passar por um objeto condutor ou dielétrico, e essa distorção é detectada pela diferença entre as ampolas de Lorenzini de um lado do corpo do peixe e as do lado oposto, de forma comparável à comparação entre os dois lados do corpo estabelecida por outro modelo desse sistema para localização de uma fonte sonora. Essa mesma comparação entre os dois lados do corpo do peixe permite alcançar uma resolução espacial extraordinariamente precisa em relação ao objeto próximo. O fato de esse objeto próximo ao peixe ser mais condutor ou mais dielétrico significa que, consequentemente, essa distorção do próprio campo elétrico do peixe é mais intensa e mais fácil de detectar entre os dois lados do seu corpo.

Essa magnetorrecepção, contudo, utiliza dois mecanismos propostos muito diferentes: um primeiro mecanismo mecânico, no qual um cristal de magnetita dentro de uma célula especializada atua como uma bússola mecânica, alinhando-se com o campo magnético da Terra e, consequentemente, ativando um mecanorreceptor no mesmo organismo, que então estabelece outro modelo desse sistema através da mesma rotação; e um segundo mecanismo, puramente químico, no qual um par de elétrons livres dentro de uma molécula sensível a esse campo magnético, presente no olho do organismo, é afetado pelo campo magnético da Terra através de sua própria química interna. O fato de esse organismo usar esse segundo mecanismo químico em vez do primeiro, mecânico, significa que sua magnetorrecepção depende de uma reação química sensível a esse campo magnético, e não de um cristal de magnetita girando mecanicamente dentro dele.

Portanto, esse modelo, com sua extrema eletrorrecepção e magnetorrecepção, faz com que uma voltagem induzida apareça no corpo de um peixe nadando dentro do campo magnético da Terra. Essa voltagem induzida é detectável pelos próprios eletrorreceptores do peixe precisamente porque sua magnitude típica está exatamente no limite de resolução das mesmas ampolas de Lorenzini usadas para desenvolver esse modelo. Essa mesma hipótese explicaria como um tubarão ou uma tartaruga marinha podem usar o campo magnético da Terra para navegar pelos oceanos em grandes distâncias. O fato de esse peixe nadar através do campo magnético da Terra em velocidades mais altas significa que a voltagem induzida em seu corpo é, portanto, maior e mais fácil de ser detectada por esses eletrorreceptores.

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