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La '''magnetoricezione''' o '''magnetocezione''' è la facoltà di vari animali di fare uso del [[campo geomagnetico]] per orientarsi durante le [[Uccelli migratori|migrazioni]] o i spostamenti in genere. Si conoscono principalmente due meccanismi di magnetoricezione. Uno dei due meccanismi si basa sulla presenza di un minerale magnetico ricco di ferro, la [[magnetite]]<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Ilia A.|cognome=Solov'yov|nome2=Walter|cognome2=Greiner|data=2007-09-01|titolo=Theoretical Analysis of an Iron Mineral-Based Magnetoreceptor Model in Birds|rivista=Biophysical Journal|volume=93|numero=5|pp=1493–1509|accesso=2022-01-11|doi=10.1529/biophysj.107.105098|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1948037/}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|nome=Gerald|cognome=Falkenberg|nome2=Gerta|cognome2=Fleissner|nome3=Kirsten|cognome3=Schuchardt|data=2010-02-16|titolo=Avian Magnetoreception: Elaborate Iron Mineral Containing Dendrites in the Upper Beak Seem to Be a Common Feature of Birds|rivista=PLoS ONE|volume=5|numero=2|pp=e9231|accesso=2022-01-11|doi=10.1371/journal.pone.0009231|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2821931/}}</ref>, mentre il secondo meccanismo detto di coppia di [[Radicale libero|radicali]] funziona con crittocromi, che sono [[flavoproteine]] presenti nella retina dell'occhio di vari animali anche se è stato studiato soprattutto nell'[[Uccelli migratori|uccello migratore]] [[Erithacus rubecula|pettirosso]] (Erithacus rubecula)<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Wolfgang|cognome=Wiltschko|nome2=Roswitha|cognome2=Wiltschko|data=2001-10-01|titolo=Light-dependent magnetoreception in birds: the behaviour of European robins, Erithacus rubecula, under monochromatic light of various wavelengths and intensities|rivista=Journal of Experimental Biology|volume=204|numero=19|pp=3295–3302|accesso=2022-01-11|doi=10.1242/jeb.204.19.3295|url=https://doi.org/10.1242/jeb.204.19.3295}}</ref>. [[File:Rouge gorge familier - crop (WB correction).jpg|thumb|Pettirosso europeo, foto di Pierre Selim]]

==con magnetite==

In batteri è stata trovata la magnetite talvolta come cristalli di Fe₃O₄ oppure di [[greigite]] Fe₃S_4. La magnetite, che è un minerale con proprietà magnetiche, è presente anche in molluschi, salmoni e lungo il bordo del becco di uccelli<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Joseph L.|cognome=Kirschvink|data=1997-11|titolo=Homing in on vertebrates|rivista=Nature|volume=390|numero=6658|pp=339–340|lingua=en|accesso=2022-01-11|doi=10.1038/36986|url=https://www.nature.com/articles/36986}}</ref>. Si supponeva quindi che i cristalli potevano orientarsi e allinearsi secondo il campo geomagnetico. Il meccanismo sarebbe analogo a una [[bussola]] come che si orienta rispetto all'asse Nord-Sud.

== con coppia di radicali ==

La magnetoricezione mediante coppia di radicali era già stata ipotizzata nel 1978 da Schulten<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Klaus|cognome=Schulten|nome2=Charles E.|cognome2=Swenberg|nome3=Albert|cognome3=Weiler|data=1978-01-01|titolo=A Biomagnetic Sensory Mechanism Based on Magnetic Field Modulated Coherent Electron Spin Motion|rivista=Zeitschrift fur Physikalische Chemie|volume=111|numero=1|pp=1–5|accesso=2022-01-11|doi=10.1524/zpch.1978.111.1.001|url=https://experts.illinois.edu/en/publications/a-biomagnetic-sensory-mechanism-based-on-magnetic-field-modulated}}</ref>. Gli autori supponevano che meccanismi già noti dalla [[Fotosintesi clorofilliana|fotosintesi]] potevano essere validi anche per sensori biomagnetici ossia per la magnetoricezione. Gli studi che seguirono confermarono questa ipotesi<ref name=":0">{{Cita pubblicazione|nome=Hamish G.|cognome=Hiscock|nome2=Susannah|cognome2=Worster|nome3=Daniel R.|cognome3=Kattnig|data=2016-04-26|titolo=The quantum needle of the avian magnetic compass|rivista=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=113|numero=17|pp=4634–4639|lingua=en|accesso=2022-01-11|doi=10.1073/pnas.1600341113|url=https://www.pnas.org/content/113/17/4634}}</ref>. Questa forma di magnetoricezione dipende dalla luce ed è nell'occhio degli uccelli migratori che si sono trovati delle molecole proteiche, i crittochromi. Il nome deriva dalle [[Cryptogamae|crittogame]], che sono piante come i felci, muschi e licheni nelle quali sono stati scoperti i crittocromi. Anche piante contengono crittocromi<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Ilia A.|cognome=Solov'yov|nome2=Danielle E.|cognome2=Chandler|nome3=Klaus|cognome3=Schulten|data=2007-04-15|titolo=Magnetic field effects in Arabidopsis thaliana cryptochrome-1|rivista=Biophysical Journal|volume=92|numero=8|pp=2711–2726|accesso=2022-01-11|doi=10.1529/biophysj.106.097139|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17259272/}}</ref>, infatti In [[Arabidopsis thaliana]] i crittocromi facilitano la crescita quando la luce blu è limitante<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Ullas V.|cognome=Pedmale|nome2=Shao-shan Carol|cognome2=Huang|nome3=Mark|cognome3=Zander|data=2016-01-14|titolo=Cryptochromes interact directly with PIFs to control plant growth in limiting blue light|rivista=Cell|volume=164|numero=0|pp=233–245|accesso=2022-01-11|doi=10.1016/j.cell.2015.12.018|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4721562/}}</ref>. Sono in seguito scoperti crittochromi nell'occhio di molte specie animali. In Drosophila potrebbe avere sia la funzione di magnetoricezione<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Robert J.|cognome=Gegear|nome2=Amy|cognome2=Casselman|nome3=Scott|cognome3=Waddell|data=2008-08-21|titolo=CRYPTOCHROME mediates light-dependent magnetosensitivity in Drosophila|rivista=Nature|volume=454|numero=7207|pp=1014–1018|accesso=2022-01-13|doi=10.1038/nature07183|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2559964/}}</ref> che quella di regolatore del [[ritmo circadiano]]<ref>{{Cita pubblicazione|nome=André|cognome=Klarsfeld|nome2=Sébastien|cognome2=Malpel|nome3=Christine|cognome3=Michard-Vanhée|data=2004-02-11|titolo=Novel Features of Cryptochrome-Mediated Photoreception in the Brain Circadian Clock of Drosophila|rivista=The Journal of Neuroscience|volume=24|numero=6|pp=1468–1477|accesso=2022-01-13|doi=10.1523/JNEUROSCI.3661-03.2004|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6730330/}}</ref>, ma nei mammiferi quali il topo e l'uomo ha un ruolo soltanto nel ritmo circadiano<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Yasuhide|cognome=Miyamoto|nome2=Aziz|cognome2=Sancar|data=1998-05-26|titolo=Vitamin B2-based blue-light photoreceptors in the retinohypothalamic tract as the photoactive pigments for setting the circadian clock in mammals|rivista=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|volume=95|numero=11|pp=6097–6102|accesso=2022-01-13|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC27591/}}</ref>.

=== Meccanismo ===

La magnetoricezione mediante coppia di radicali è dipendente dalla luce. Infatti il meccanismo si verifica nella retina dell'occhio. Nella retina, a livello dei [[Bastoncello|bastoncelli]], si trovano inclusi tra le membrane i crittocromi, che sono una classe di flavoproteine. Le flavoproteine contengono degli accettori di elettroni come il [[flavina adenina dinucleotide]] (FAD) e sono responsanbili delle reazioni [[Ossidoriduzione|redox]]. Il FAD è inserito profondamente nel crittocromo che possiede alcuni residui di tryptofano[[Triptofano]] (Trp) importanti nel trasferimento degli elettroni. Quando il crittocromo è colpito da un fotone, un elettrone in FAD viene spostato e deviato verso i residui di Trp, che sono le molecole accettori. Si creano così due radicali liberi, che sono molto reattivi<ref name=":0" />. Gli elettroni della coppia di radicali sono [[Entanglement quantistico|entangled]] e sono quindi correlati allo spin ma spazialmente separati. La coppia di radicali oscilla tra lo stato di singoletto e quello di tripletta e avviene la ricombinazione della coppia per formare un prodotto o segnale chimico. Il prodotto chimico formato dipende dall'essere in uno stato di singoletto o di tripletta, che a sua volta dipende dal campo magnetico<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Betony|cognome=Adams|nome2=Ilya|cognome2=Sinayskiy|nome3=Francesco|cognome3=Petruccione|data=2018-10-24|titolo=An open quantum system approach to the radical pair mechanism|rivista=Scientific Reports|volume=8|numero=1|pp=15719|lingua=en|accesso=2022-01-12|doi=10.1038/s41598-018-34007-4|url=https://www.nature.com/articles/s41598-018-34007-4}}</ref>. Il prodotto chimico potrebbe essere un neurotrasmettitore ma non è mai stato dimostrato<ref name=":1">{{Cita pubblicazione|nome=Roswitha|cognome=Wiltschko|nome2=Wolfgang|cognome2=Wiltschko|data=2019-09-27|titolo=Magnetoreception in birds|rivista=Journal of The Royal Society Interface|volume=16|numero=158|pp=20190295|accesso=2022-01-11|doi=10.1098/rsif.2019.0295|url=https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rsif.2019.0295}}</ref>. A questo punto è stato avanzato l'ipotesi che l'uccello possa ''vedere'' il campo geomagnetico. Non si tratta quindi di una bussola come nel caso della magnetite, ma di una bussola 'a inclinazione' che permette al pettirosso, o a un altra specie di uccello, un orientamento rispetto al campo geomagnetico per quanto riguarda la direzione e l'intensità, che varia a secondo la latitudine. QuestoIl campo si allarga andando verso l'equatore, ma si restringe andando verso Nord e permette quindi di dedurre o ''vedere'' siao lacomunque longitudinedi chesentire la latitudine<ref name=":1" /><ref>{{Cita pubblicazione|nome=Dominik|cognome=Heyers|nome2=Martina|cognome2=Manns|nome3=Harald|cognome3=Luksch|data=2007-09-26|titolo=A Visual Pathway Links Brain Structures Active during Magnetic Compass Orientation in Migratory Birds|rivista=PLoS ONE|volume=2|numero=9|pp=e937|accesso=2022-01-13|doi=10.1371/journal.pone.0000937|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1976598/}}</ref>. La magnetoricezione mediante coppia di radicali è considerato un fenomeno quantistico e fa quindi parte della [[biologia quantistica]]<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Thomas P.|cognome=Fay|nome2=Lachlan P.|cognome2=Lindoy|nome3=David E.|cognome3=Manolopoulos|data=2019-12-13|titolo=How quantum is radical pair magnetoreception?|rivista=Faraday Discussions|volume=221|numero=0|pp=77–91|lingua=en|accesso=2022-01-11|doi=10.1039/C9FD00049F|url=https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/fd/c9fd00049f}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|nome=Christopher T.|cognome=Rodgers|nome2=P. J.|cognome2=Hore|data=2009-01-13|titolo=Chemical magnetoreception in birds: The radical pair mechanism|rivista=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|volume=106|numero=2|pp=353–360|accesso=2022-01-11|doi=10.1073/pnas.0711968106|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2626707/}}</ref>.

Anche piante contengono crittocromi<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Ilia A.|cognome=Solov'yov|nome2=Danielle E.|cognome2=Chandler|nome3=Klaus|cognome3=Schulten|data=2007-04-15|titolo=Magnetic field effects in Arabidopsis thaliana cryptochrome-1|rivista=Biophysical Journal|volume=92|numero=8|pp=2711–2726|accesso=2022-01-11|doi=10.1529/biophysj.106.097139|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17259272/}}</ref>, infatti il nome deriva dai [[Cryptogamae|crittogame]], che sono piante come i felci, muschi e licheni nelle quali sono stati scoperti i crittocromi. In [[Arabidopsis thaliana]] i crittocromi facilitano la crescita quando la luce blu è limitante<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Ullas V.|cognome=Pedmale|nome2=Shao-shan Carol|cognome2=Huang|nome3=Mark|cognome3=Zander|data=2016-01-14|titolo=Cryptochromes interact directly with PIFs to control plant growth in limiting blue light|rivista=Cell|volume=164|numero=0|pp=233–245|accesso=2022-01-11|doi=10.1016/j.cell.2015.12.018|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4721562/}}</ref>.

La magnetoricezione mediante coppia di radicali è considerato un fenomeno quantistico e fa quindi parte della [[biologia quantistica]]<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Thomas P.|cognome=Fay|nome2=Lachlan P.|cognome2=Lindoy|nome3=David E.|cognome3=Manolopoulos|data=2019-12-13|titolo=How quantum is radical pair magnetoreception?|rivista=Faraday Discussions|volume=221|numero=0|pp=77–91|lingua=en|accesso=2022-01-11|doi=10.1039/C9FD00049F|url=https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/fd/c9fd00049f}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|nome=Christopher T.|cognome=Rodgers|nome2=P. J.|cognome2=Hore|data=2009-01-13|titolo=Chemical magnetoreception in birds: The radical pair mechanism|rivista=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|volume=106|numero=2|pp=353–360|accesso=2022-01-11|doi=10.1073/pnas.0711968106|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2626707/}}</ref>.

==Storia==