دانشمندان فسیل‌های مغناطیسی باستانی یک موجود ناشناخته با GPS داخلی را کشف کردند
نوشته جولیان دوسِت
«هر موجودی که این فسیل‌های مغناطیسی را ساخته، اکنون می‌دانیم که به‌احتمال زیاد توانایی ناوبری دقیق را داشته است.»
حیواناتی همچون پرندگان و لاک‌پشت‌های دریایی برای جهت‌یابی از «GPS زیستی»ی به نام مغناطیس‌پذیری استفاده می‌کنند. ما اکنون می‌دانیم که بسیاری از حیوانات از این روش برای ارتباط با میدان مغناطیسی زمین بهره می‌برند تا مسیر حرکت خود را تعیین کنند — اما دانشمندان هنوز به‌طور کامل نحوهٔ عملکرد این فرایند را درک نکرده‌اند.
به همین دلیل، پژوهشگران دانشگاه کمبریج و مرکز هلمهلتز‑برلین در حال بررسی فسیل‌های باستانی ریز بر روی کف اقیانوس‌ها برای درک بهتر مغناطیس‌پذیری هستند. تیم تحقیقاتی ادعا می‌کند که این «فسیل‌های مغناطیسی» واقعاً نشانگر مغناطیس‌پذیری هستند. از آنجا که این فسیل‌ها در رسوبات ۹۷ میلیون ساله یافت شدند، این پژوهش می‌تواند اولین مدرک مستقیم باشد که نشان می‌دهد حیوانات میلیون‌ها سال پیش نیز به این شکل جهان را جهت‌گیری می‌کرده‌اند.
«هر موجودی که این فسیل‌های مغناطیسی را ساخته است، اکنون می‌دانیم که به‌احتمال زیاد توانایی ناوبری دقیق را داشته است»، ریچ هریسون، عضو گروه زمین‌شناسی دانشگاه کمبریج و رهبر مشترک پژوهش، در بیانیه‌ای گفت.
روش نوین برای حسگری
پژوهشگران از تکنیک جدیدی بهره بردند که بر پایهٔ توموگرافی مغناطیسی است — روشی برای به تصویر کشیدن ساختارهای داخلی اجسام با استفاده از میدان‌های مغناطیسی. پیش از این، دانشمندان برای مشاهده داخل فسیل‌های مغناطیسی بزرگ‌تری همچون نمونه‌های تازه کشف‌شده، به دلیل عدم توانایی پرتوهای رادیولوژی استاندارد در عبور از لایه‌های بیرونی، با مشکل مواجه شدند.
به همین دلیل، هم‌نویسندهٔ این مطالعه، کلیر دانلی از مؤسسه مکس پلانک در آلمان، این تکنیک نوین را برای نگاه به داخل توسعه داد. چون فسیل‌ها نسبت به گیرنده‌های مغناطیس‌پذیری مورد استفاده توسط باکتری‌ها به‌طور قابل‌توجهی بزرگ هستند، پژوهشگران آن‌ها را «فسیل‌های مغناطیسی غول‌پیکر» می‌نامند.
«توانستیم ساختار مغناطیسی داخلی را با توموگرافی مغناطیسی نقشه‌برداری کنیم که خود به‌خودی نتایج قابل‌توجهی بود، اما این حقیقت که این نتایج نگاهی به ناوبری موجوداتی که میلیون‌ها سال پیش زندگی می‌کردند می‌اندازند، واقعاً هیجان‌انگیز است!» دانلی در بیانیه‌ای گفت.
تیم، از تکنیک دانلی در پایگاه اشعه ایکس دیامند در آکسفورد استفاده کرد. آن‌ها دریافتند که چیدمان میدان‌های مغناطیسی ریز که توسط الکترون‌های در حال چرخش — یا به‌دقت، لحظات مغناطیسی — ایجاد می‌شود، نشانگر مغناطیس‌پذیری در موجوداتی است که این فسیل‌ها از آن‌ها ناشی شده‌اند.
موجود مرموز
به طور تعجب‌آور، اگرچه تیم معتقد است این فسیل‌ها نشانگر ناوبری از طریق مغناطیس‌پذیری هستند، اما هنوز نمی‌دانند این فسیل‌ها توسط چه حیواناتی ساخته شده‌اند. «این موضوع به ما می‌گوید که باید به‌دنبال یک جانور مهاجر بگردیم که به‌قدر کافی در اقیانوس‌ها رایج بوده تا بقایای فسیلی فراوانی به جا بگذارد»، هریسون گفت.
مارماهی می‌تواند گزینهٔ مناسبی باشد، هریسون حدس می‌زند، چرا که حدود ۱۰۰ میلیون سال پیش تکامل یافته‌اند و قادر به جهت‌یابی در مسیرهای آبزی در سراسر جهان هستند.
«فسیل‌های مغناطیسی غول‌پیکر گامی کلیدی در ردیابی این‌که چگونه حیوانات مغناطیس‌پذیری پایهٔ باکتریایی را به سامانه‌های ناوبری تخصصی و شبیه GPS تبدیل کردند، نشان می‌دهند»، هریسون گفت.
مقاله‌ای دربارهٔ این مطالعه در مجله Nature در تاریخ ۲۰ اکتبر منتشر شد.