دانشمندان فسیلهای مغناطیسی باستانی از موجود ناشناختهای با سیستم جهتیابی درونی کشف کردند
حیواناتی مانند پرندگان و لاکپشتهای دریایی برای جهتیابی از «جیپیاس بیولوژیکی» به نام مگنتوگیرایی استفاده میکنند. اکنون به خوبی میدانیم که بسیاری از حیوانات از این روش برای اتصال به میدان مغناطیسی زمین بهره میبرند تا بدانند به کجا بروند — اما دانشمندان هنوز کاملاً نفهمیدهاند که این فرآیند چگونه عمل میکند.
به همین دلیل، پژوهشگران دانشگاه کمبریج و هلمهولتز-تزنتروم برلین در حال بررسی فسیلهای ریز باستانی پراکنده در کف اقیانوسها هستند تا اطلاعات بیشتری درباره مگنتوگیرایی به دست آورند. و همانطور که انتظار میرفت، تیم اعلام کرده که این «مگنتوفسیلها» واقعاً مگنتوگیرایی را نشان میدهند. از آنجایی که این مگنتوفسیلها در رسوباتی یافت شدهاند که به ۹۷ میلیون سال پیش بازمیگردند، این پژوهش میتواند اولین مدرک مستقیم باشد که نشان میدهد حیوانات از مدتها پیش به این شیوه در جهان جهتیابی میکردهاند.
«هر موجودی که این مگنتوفسیلها را ساخته، اکنون میدانیم که احتمالاً قادر به جهتیابی دقیق بوده است»، ریچ هریسون از دپارتمان علوم زمین دانشگاه کمبریج و یکی از رهبران پژوهش، در بیانیهای گفت.
راه جدیدی برای حسگری
پژوهشگران از تکنیکی نوین استفاده کردند که بر پایه توموگرافی مغناطیسی است — روشی برای تصویربرداری از ساختارهای داخلی اجسام با استفاده از میدانهای مغناطیسی. پیش از این، دانشمندان برای بررسی داخل مگنتوفسیلهای بزرگتر مانند موارد تازه کشفشده با مشکل روبرو بودند، زیرا اشعه ایکس معمولی نمیتوانست لایههای بیرونی را نفوذ کند.
به همین سبب، کلر دونلی، همکار پژوهش از مؤسسه ماکس پلانک در آلمان، این تکنیک جدید را برای نگاهی به داخل فسیلها توسعه داد. از آنجایی که این فسیلها در مقایسه با گیرندههای مغناطیسی مورد استفاده باکتریها نسبتاً بزرگ هستند، پژوهشگران به آنها «مگنتوفسیلهای غولپیکر» میگویند.
«اینکه توانستیم ساختار مغناطیسی داخلی را با توموگرافی مغناطیسی نقشهبرداری کنیم، خود نتیجهای عالی بود، اما این واقعیت که نتایج به درک جهتیابی موجوداتی از میلیونها سال پیش کمک میکند، واقعاً هیجانانگیز است!» دونلی در بیانیه پژوهش گفت.
تیم از تکنیک دونلی در مرکز دیاموند ایکسری در آکسفورد استفاده کرد. آنها دریافتند که آرایش میدانهای مغناطیسی ریز تولیدشده توسط الکترونهای چرخان — یا به عبارت دقیقتر، ممانهای مغناطیسی — به مگنتوگیرایی در حیواناتی که این فسیلها از آنها به جا مانده، اشاره دارد.
«شگفتانگیز است که روش ما برای اولین بار برای بررسی نمونههای طبیعی به کار گرفته شد»، جفری نیتیراجان، دانشجوی دکترای آزمایشگاه دونلی، در بیانیه پژوهش گفت.
موجود مرموز
جالب اینجاست که در حالی که تیم معتقد است این فسیلها نشاندهنده جهتیابی از طریق مگنتوگیرایی است، نمیدانند چه حیواناتی آنها را ساختهاند. «این به ما میگوید که باید به دنبال حیوانی مهاجر باشیم که آنقدر در اقیانوسها فراوان بوده که بقایای فسیلی فراوانی از خود به جا گذاشته باشد»، هریسون گفت.
مارماهیها ممکن است گزینه مناسبی باشند، هریسون حدس میزند، زیرا آنها حدود ۱۰۰ میلیون سال پیش تکامل یافتهاند و قادرند مسیرهای آبی سراسر جهان را طی کنند.
«مگنتوفسیلهای غولپیکر گام کلیدی در ردیابی چگونگی تکامل مگنتوگیرایی پایه باکتریایی حیوانات به سیستمهای جهتیابی بسیار تخصصی و شبیه به جیپیاس است»، هریسون گفت.
مقالهای درباره این پژوهش در ۲۰ اکتبر در مجله نیچر منتشر شد.