1. Maestría en Didáctica de las Ciencias 1
Volumen 1, nº 3
Didáctica Ciencias UAC
Una mirada a la influencia del campo magnético
en la orientación magnética
Lic. Alexander Afanador C.
RESUMEN
El campo magnético debe ser entendido como una fuerza fundamental de la naturaleza
donde hay una estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo. Este campo
determina la orientación de los animales y bacterias de forma directa o indirecta. Por lo tanto
el siguiente escrito pretende resaltar la importancia del campo magnético terrestre y la
influencia que ha tenido durante las eras geológicas. Además de describir la orientación
magnética de las bacterias, insectos y vertebrados.
Palabras Claves: anfibios, aves, bacterias, campo magnético, eras geológicas, orientación
magnética, insectos, mamíferos, peces, reptiles.
INRODUCCIÒN
Los campos electromagnéticos1 se dan de forma natural en nuestro entorno, por ejemplo: el
campo eléctrico y magnético estático natural de la Tierra, los rayos X y gamma provenientes del
espacio y los rayos infrarrojos y ultravioletas que emite el Sol; incluso la luz visible es una
radiación electromagnética. También existen los campos electromagnéticos artificiales, energía
eléctrica, telefonía móvil, ondas de radio y televisión, sistemas antirrobo, detectores de metales,
radares, mandos a distancia, comunicación inalámbrica entre otros. Las características físicas
de cada una dependen de su frecuencia de oscilación2.
La primera teoría del campo magnético de la tierra fue expuesta por Edmond Halley, propuso
que la Tierra contenía un cierto número de capas esféricas, una dentro de otra, cada una
1
El campo magnético es producido por la corriente eléctrica que circula por un conductor, una corriente más fuerte resulta en un
campo más fuerte. Un campo eléctrico existe aún no haya corriente. Cuando hay corriente, la magnitud del campo magnético
cambiará con el consumo de poder, pero la fuerza del campo eléctrico quedará igual. Tomado de Electromagnetic Fields y
publicado por la Oficina Regional de la OMS para Europa, 1999.
2
Es decir, a una frecuencia más alta implica una mayor energía transmitida, y lo contrario menor energía transmitida.

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imantada de forma diferente y que giraban lentamente entre sí3. Las investigaciones hechas a
partir de los trabajos del científico Ampere, Maxwell entre otros, determinaron que la Tierra es
un gran núcleo magnético en movimiento dentro de un sistema más amplio, el universo.
A partir de los episodios históricos de investigación sobre magnetismo y la aplicación en la
Tierra permiten nombrar dos teorías: El efecto dinamo se basa en el fluido conductor, es decir,
el magma puede generar y mantener el campo magnético de la Tierra, ya que por ser de clase
variable el campo magnético tiende a ser de género adyacente y por consiguiente la variación
del campo no está perfectamente determinada por un patrón común. La otra teoría es la gran
cantidad de depósitos de mineral de hierro, los cuales en tiempos remotos se magnetizaron
en forma gradual y prácticamente con la misma orientación, por ello actúan como un enorme
imán.
El campo magnético terrestre se extiende desde el núcleo hasta atenuarse progresivamente en
el espacio exterior, la magnetosfera. Además los campos electromagnéticos naturales al interior
de la Tierra pueden ser modificados o neutralizados mediante otros campos artificiales,
cualquier máquina eléctrica genera radiaciones que influyen en ellos. Ejemplo, los edificios
construidos con hormigón genera el fenómeno conocido como jaula de Faraday4, éstas
estructuras aíslan los campos eléctricos naturales.
Todos los elementos del sistema, ya se trate de seres vivos o no, mantienen una relación entre
sí y dan origen a fenómenos eléctricos y magnéticos que conforman el campo electromagnético
en el que todos y cada uno de los cuerpos vibran y emiten energía. Por lo tanto, la interacción
de los campos magnéticos con los seres vivos es la magneto-orientación. Esto consiste en que
la moléculas y átomos tanto de materiales diamagnéticos como paramagnéticos en presencia
de un campo magnético experimentan una fuerza que tiende a orientarlos en una configuración
que minimiza la energía libre.
Orientación magnética y su influencia en las Eras
Geológicas
El campo magnético de la Tierra varía en el curso de las eras geológicas, es lo que se
denomina variación secular. Según se ha comprobado por análisis de los estratos al considerar
que los átomos de hierro contenidos tienden a alinearse con el campo magnético terrestre. La
dirección del campo magnético queda registrada en la orientación de los dominios magnéticos
3
Esta afirmación es citada por Gómez en [http://sobreleyendas.com/2008/03/14/la-tierra-hueca] y Pinto en [alejandropinto.
lacoctelera.net/myfiles/alejandropinto/magnetismo.doc]
4
Faraday demostró que con una estructura metálica en forma de jaula actúa como una pantalla; los cuerpos que contiene se ven
aislados de la acción de los campos eléctricos externos, permaneciendo únicamente la de los campos magnéticos.

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de las rocas y el ligero magnetismo resultante se puede medir, principio de los metales
ferromagnéticos. La gráfica1, muestra los procesos de magnetización que sufren las rocas.
Gráfica 1. La interacción de los procesos de magnetización en rocas
Bajo el principio de los metales ferromagnéticos y sus respectivas mediciones se ha podido
identificar el movimiento de las placas tectónicas de la Tierra. En algunos lugares existen
estructuras geológicas donde la imantación registrada está orientada hacia el polo sur
geográfico, este clase de registro es un indicativo que el campo magnético de la Tierra sufre
periódicas inversiones.
Este proceso de inversión pudo ser un factor externo limitante y adaptativo donde los
organismos se desarrollaron y evolucionaron en presencia de un nuevo campo magnético
terrestre produciendo quizás una ventaja evolutiva en algunas especies donde trasmitieron la
característica de detectar el campo magnético y el uso en la orientación. Además cabe decir
que durante los periodos de inversiones magnéticas han ocurrido extinciones en masa o
especializaciones en animales. Las razones pueden ser múltiples, pero una de ellas puede ser
la pérdida de referencias en animales que son capaces de detectar el campo magnético
terrestre.
Antes de que apareciera el campo magnético de la Tierra, la superficie de la misma estaba
prácticamente esterilizada por la radiación cósmica de partículas de alta energía procedentes
del espacio que alcanzaban la superficie de la Tierra. Después de la formación del campo
magnético terrestre y de la aparición de la vida sobre la Tierra, una inversión magnética puede
tener consecuencias desastrosas. Durante el proceso de inversión, el campo terrestre
disminuirá y, por tanto, aumentará la radiación cósmica. La consecuencia es la exposición de

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los organismos vivos ya formados a fuertes radiaciones ionizantes las cuales serían la causa de
un gran número de mutaciones. Como consecuencia, se daría origen a la formación de nuevas
especies y la desaparición de otras. En resumen, la gráfica 2, relaciona las inversiones del
campo magnético y las extinciones masivas de especies durante las eras geológicas.
Grafica 2. Extinciones masivas de especies durante las eras geológicas.
Midiendo el magnetismo de rocas situadas en estratos formados en periodos geológicos
distintos se elaboraron mapas del campo magnético terrestre en diversas Eras. Estos mapas
muestran que ha habido épocas en que el campo magnético terrestre se ha reducido a cero
para luego invertirse. Durante los últimos cinco millones de años se han efectuado más de
veinte inversiones, la más reciente hace 700.000 años. Otras inversiones ocurrieron hace
870.000 y 950.000 años. El estudio de los sedimentos del fondo del océano indica que el campo
estuvo prácticamente inactivo durante 10 o 20 mil años, hace poco más de un millón de años.
Esta es la época en la que surgieron los seres humanos.
El campo magnético y la orientación magnética en seres vivos
Orientación magnética en bacterias. En 1975, Richard Blakemore, establece el
magnetotactismo en bacterias. Demostró que las bacterias nadaban siempre a lo largo de las
líneas del campo magnético. Luego los análisis de microscopía electrónica y otras técnicas
demostraron que en el interior de las bacterias había cristales de magnetita.

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El conocer la inclinación del campo magnético terrestre con respecto a la superficie les sirve a
las bacterias para determinar la dirección de mayor profundidad del agua o del fango, medio en
el cual viven. El detectar la componente vertical del campo magnético terrestre es para las
bacterias la mejor forma de encontrar el fondo.
Esta magnetita se encuentra en el citoplasma envuelto por una membrana biológica, lo que
prueba que forma parte de un orgánulo especializado. Por esta razón, se las denominó
magnetosomas. Estos magnetosomas aparecen alineados formando una cadena paralela al eje
de movilidad de la bacteria. Las interacciones magnéticas entre partículas de la cadena tienden
a orientar sus momentos dipolares magnéticos en paralelo a lo largo del eje de la cadena. Así,
la orientación de la bacteria en el agua esta determinada por el equilibrio entre la fuerza
magnética y las fuerzas aleatorias que tienen su origen en el movimiento térmico de las
moléculas del agua.
Orientación magnética en insectos. El caso de las abejas melíferas (Apis mellifera), se ha
comprobado que están claramente influenciadas por los campos magnéticos ambientales, y en
particular, poseen orientación magnética. Estas abejas comunican la posición de una fuente de
comida a otros miembros de la colonia por medio de una danza aérea. El ángulo entre la
dirección de la danza y la vertical indica el ángulo entre la fuente de comida y el Sol. Cuando el
campo magnético se cancela por medio de bobinas se producen errores en el ángulo de danza
y campos magnéticos débiles que afectan la dirección de la danza. También se ha comprobado
que la construcción del panal tiene una orientación magnética.
La magnetita se encuentra en el abdomen no solo de las abejas sino en otros insectos
(inclusive en otros artrópodos), En estos segmentos abdominales hay numerosos gránulos ricos
en óxido de hierro hidratado, posible precursor del Fe3O4, magnetita.
Orientación magnética en peces. Según Brown, los condrictios son capaces de utilizar el
campo magnético para orientarse, son sensibles a las líneas de campo magnético de una
manera indirecta, a través de la detección, por medio de electrorreceptores. En el agua de mar
hay disueltos iones por lo que las corrientes oceánicas implican corrientes eléctricas. Por tanto,
tenemos una corriente eléctrica en presencia de un campo magnético (el terrestre). La fuerza de
Lorentz sobre ellas produce una separación de las cargas (efecto Hall) lo cual forma unos
campos geoeléctricos, esto genera minúsculos campos eléctricos que son detectados por estos
animales a través de las ampollas de Lorenzinni. Pero en otros peces es deforma directa pues
se ha establecido la presencia de magnetita en su cuerpo.
Orientación magnética en anfibios. Se ha comprobado en los tritones adoptan un rumbo
medio en dirección a las charca de origen, dado a la sensibilidad que tienen a la acción del
campo magnético de la Tierra, además pueden orientarse con respecto a él.

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Los tritones efectúan desplazamientos o migraciones, inferiores a 5 km en los que mantienen un
rumbo constante hacia un lugar de destino. Tal orientación puede conseguirse con un sentido
direccional (“sentido de brújula simple”). Además requieren de un sentido direccional o un
sentido de posición geográfica (“sentido de mapa”) elaborado a partir de la información espacial
disponible en el lugar en que se encuentra el individuo
Para realizar una verdadera navegación, utilizando un mapa, los tritones deben conocer la
alineación de los gradientes magnéticos alrededor de sus charcas de cría, de forma que,
cuando son desplazados a lugares desconocidos para ellos, puedan comparar los valores del
campo geomagnético local con los de su charca, determinando así su posición geográfica en
relación con su hogar. Por el momento es incierto encontrar magnetita en su cuerpo.
Orientación magnética en reptiles. Los parámetros geomagnéticos varían de manera
uniforme y predecible según la latitud: así, la inclinación de las líneas de campo magnético
(ángulo con el que las líneas del campo magnético terrestre interceptan la superficie de la
Tierra) y la intensidad del campo magnético en las direcciones horizontal y vertical. Cualquiera
de estas magnitudes podría servir de componente en un mapa para determinar la posición con
respecto a un objetivo. Se ha demostrado que las tortugas pueden detectar tanto la intensidad
como la orientación del campo magnético terrestre con lo cual pueden usar un “mapa”
magnético de dos coordenadas.
Orientación magnética en aves. Para la comprobar la acción del campo magnético, colocaron
pequeñas barras imantadas en la parte trasera de la cabeza de un grupo de palomas y se
comparó su habilidad de volver a las jaulas del palomar con las de un grupo de control que solo
llevaba barras de cobre. Cuando el cielo estaba cubierto, la orientación de las palomas que
llevaban imanes quedaba imposibilitada mientras que la del grupo de control se mantenía y era
capaz de volver al palomar. Luego se sustituyeron los imanes por bobinas de Helmhotz sujetas
a las cabezas de las palomas cuando el cielo estaba cubierto. Comprobaron que la dirección del
vuelo dependía de la orientación del campo magnético generado con las bobinas. También se
comprobó que las anomalías magnéticas y las tormentas magnéticas afectaban la orientación.
Trabajos posteriores mostraron que, además de tener una sensibilidad magnética las palomas
podrían tener un “mapa” magnético. Quedó así claramente establecido que existe una
orientación de las palomas a través del campo geomagnético.
Estudios morfológicos comprobaron en las palomas la presencia de material magnético en la
cabeza y el cuello. La mayoría del material magnético se encontraba localizado entre el
encéfalo y el cráneo, Fe3O4, es decir, magnetita.
Orientación magnética en mamíferos. En el fondo del océano se forman unas bandas
magnéticas debido a las fisuras entre placas. La señal magnética de cada banda puede
sumarse al campo geomagnético local, aumentando ligeramente el campo total (máximo
magnético), o bien se opone al campo actual de la tierra, reduciéndolo (mínimo magnético).
Estas bandas son verdaderas “autopistas” magnéticas. Se pueden detectar tales bandas de

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intensidad magnética máxima y mínima en regiones muy extensas del océano abierto. Estas
bandas afectan a las ballenas y delfines, han demostrado que las ballenas y los delfines quedan
con frecuencia varados en playas donde los mínimos magnéticos interceptan la tierra, lo que da
pie a suponer que los cetáceos siguen esas rutas de migración. Estos animales también tienen
magnetita en el cráneo y hay una evidencia de que nadan siguiendo las líneas del campo
magnético terrestre. En el caso de las ballenas, cuando hay perturbaciones geomagnéticas, hay
abarrancamientos en las costas debido a que pierden su orientación.
En roedores hay la orientación magnética, la magnetita se encuentra en la cavidad etmoidal y
en los huesos nasales. También se ha visto que en las proximidades de la magnetita hay
terminaciones nerviosas por lo que se podría hablar de una función sensorial para detectar
campos magnéticos.
En los monos y en el ser humano se ha encontrado magnetita tanto en la cavidad etmoidea
como en otras partes. En el humano, los tejidos blandos del cerebro contienen el equivalente de
varios millones de magnetosomas por gramo. Esto implica que menos del 0.1 % de las células
del cerebro humano contienen magnetita. Se ha observado que los seres humanos que trabajan
en las proximidades de imanes artificiales muy potentes experimentan pérdidas de memoria y
que la exposición del cerebro humano a campos magnéticos poco intensos durante unos
minutos al día aumenta sensiblemente la actividad cerebral. De forma indirecta, las bacterias
del intestino humano se multiplican rápidamente. Hay gérmenes que desarrollan una enorme
resistencia a los antibióticos mientras que otros se hacen mil veces más vulnerables cuando se
altera el campo magnético. Las investigaciones en el humano actual no emiten evidencia de la
existencia de campos magnéticos de orientación ni mapas de orientación naturales.
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