- Εντοπίστηκε η αρχαιότερη γνωστή ένδειξη εσωτερικού συστήματος πλοήγησης σε ζώο, που χρονολογείται περίπου 97 εκατομμύρια χρόνια πριν.
- Τα απολιθώματα προέρχονται από μικροσκοπικά μαγνητικά στοιχεία σε αρχαία ιζήματα θαλάσσιου βυθού και αποδίδονται σε άγνωστο οργανισμό, χωρίς να έχει ταυτοποιηθεί η ταυτότητά του.
- Τα μαγνητικά απολιθώματα έχουν ποικίλα σχήματα και μέγεθος μικρότερο από βακτηριακό κύτταρο, επιβεβαιώνοντας την βιολογική τους προέλευση, αλλά ο αρχικός ρόλος τους παραμένει αδιευκρίνιστος.
Ερευνητές εντόπισαν αυτό που φαίνεται να είναι η αρχαιότερη γνωστή ένδειξη εσωτερικού συστήματος πλοήγησης σε ζώο, μια ανακάλυψη που ρίχνει φως στην εξέλιξη της ικανότητας των σύγχρονων πτηνών και ψαριών να προσανατολίζονται μέσω του μαγνητικού πεδίου της Γης.
Τα στοιχεία προέρχονται από μικροσκοπικά μαγνητικά απολιθώματα ηλικίας περίπου 97 εκατομμυρίων ετών, τα οποία διατηρήθηκαν σε αρχαία ιζήματα θαλάσσιου βυθού, αναφέρει το scitechdaily.com. Πιστεύεται ότι δημιουργήθηκαν από έναν άγνωστο οργανισμό, του οποίου η ταυτότητα παραμένει αδιευκρίνιστη.
Τα απολιθώματα αυτά έχουν ποικίλα σχήματα – από λόγχες και άτρακτους έως βελόνες και σφαίρες – και κανένα δεν ξεπερνά σε μέγεθος ένα βακτηριακό κύτταρο. Οι επιστήμονες θεωρούν βέβαιο ότι πρόκειται για βιολογικές δομές, χωρίς ωστόσο να έχουν προσδιορίσει ποιο είδος τις δημιούργησε ή ποιος ήταν ο αρχικός τους ρόλος.
Νέα ανάλυση αποκαλύπτει ότι τα συγκεκριμένα μαγνητοαπολιθώματα λειτουργούσαν ως είδος εσωτερικού GPS, επιτρέποντας στα πρώιμα ζώα να αισθάνονται και να ερμηνεύουν το μαγνητικό πεδίο της Γης για να καθοδηγούν την κίνησή τους.
Απολιθώματα αποκαλύπτουν αρχαία μαγνητική πλοήγηση
Για να φτάσουν σε αυτό το συμπέρασμα, ερευνητές του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ και του Helmholtz-Zentrum Berlin παρήγαγαν τις πρώτες τρισδιάστατες εικόνες της εσωτερικής μαγνητικής δομής των απολιθωμάτων. Οι εικόνες αποκάλυψαν χαρακτηριστικά που ευνοούν την ανίχνευση τόσο της κατεύθυνσης όσο και της έντασης του μαγνητικού πεδίου, διευκολύνοντας την ακριβή πλοήγηση.
«Όποιο πλάσμα κι αν δημιούργησε αυτά τα μαγνητοαπολιθώματα, γνωρίζουμε πλέον ότι πιθανότατα διέθετε εξαιρετική ικανότητα προσανατολισμού», δήλωσε ο καθηγητής Ριτς Χάρισον από το Τμήμα Γεωεπιστημών του Κέιμπριτζ, συντονιστής της έρευνας.
Τα ευρήματα αποτελούν την αρχαιότερη άμεση απόδειξη ότι τα ζώα χρησιμοποιούσαν το μαγνητικό πεδίο της Γης για πλοήγηση πριν από τουλάχιστον 97 εκατομμύρια χρόνια. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Communications Earth & Environment.
Η μαγνητοαντίληψη παραμένει μυστήριο
Η ζωή έχει αναπτύξει εντυπωσιακές αισθήσεις, όμως η μαγνητοαντίληψη εξακολουθεί να είναι από τις λιγότερο κατανοητές. Πτηνά, ψάρια και έντομα χρησιμοποιούν το μαγνητικό πεδίο της Γης για να διανύουν τεράστιες αποστάσεις, αλλά ο μηχανισμός παραμένει ασαφής. Μία θεωρία υποστηρίζει ότι μικροσκοπικοί κρύσταλλοι μαγνητίτη στο σώμα λειτουργούν σαν μικροί μαγνητικοί δείκτες πυξίδας.
Ορισμένα βακτήρια διαθέτουν πρωτόγονο είδος μαγνητοαντίληψης: αλυσίδες μαγνητικών σωματιδίων τα βοηθούν να ευθυγραμμίζονται με το πεδίο και να κινούνται στο επιθυμητό βάθος του νερού.
«Με διάμετρο μόλις 50–100 νανόμετρα, αυτά τα σωματίδια είναι οι ιδανικές μαγνητικές βελόνες», εξηγεί ο Χάρισον. «Όσο μικρότερο το σωματίδιο, τόσο πιο αποδοτική η μαγνητική αίσθηση».
Γιγάντια μαγνητοαπολιθώματα προκαλούν νέα ερωτήματα
Τα απολιθώματα που εξετάστηκαν είναι 10 έως 20 φορές μεγαλύτερα από τα μαγνητικά σωματίδια των βακτηρίων και προέρχονται από τον Βόρειο Ατλαντικό. Προηγούμενες μελέτες είχαν υποθέσει ότι τα «γιγάντια» μαγνητοαπολιθώματα λειτουργούσαν ως προστατευτικές άκανθες.
Ωστόσο, μοντέλα προσομοίωσης έδειξαν ότι μπορεί να διαθέτουν εξελιγμένες μαγνητικές ιδιότητες, κάτι που οι ερευνητές θέλησαν να διερευνήσουν περαιτέρω. «Φαίνεται πως το πλάσμα αυτό έλεγχε με ακρίβεια το σχήμα και τη δομή των απολιθωμάτων, και θέλαμε να καταλάβουμε γιατί», σημείωσε ο Χάρισον.
Με τη βοήθεια νέας τεχνικής απεικόνισης, οι επιστήμονες χαρτογράφησαν τη διάταξη των μαγνητικών ροπών στο εσωτερικό του απολιθώματος. Η έρευνα πραγματοποιήθηκε στο κέντρο ακτίνων Χ Diamond στην Οξφόρδη, χάρη σε τεχνολογία που ανέπτυξε η Κλερ Ντόνελι του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ.
«Το γεγονός ότι μπορέσαμε να απεικονίσουμε τη μαγνητική δομή σε τρεις διαστάσεις και να αντλήσουμε πληροφορίες για την πλοήγηση πλασμάτων εκατομμύρια χρόνια πριν είναι συναρπαστικό», ανέφερε η Ντόνελι.
Ένα μαγνητικό σχέδιο υψηλής ακρίβειας
Οι εικόνες αποκάλυψαν μια περίπλοκη μαγνητική διάταξη, όπου τα μαγνητικά πεδία σχηματίζουν δίνη γύρω από έναν κεντρικό άξονα στο εσωτερικό του απολιθώματος. Αυτή η δομή-δίνη προσφέρει ιδανικές ιδιότητες για πλοήγηση, δημιουργώντας μια «ταλάντωση» που αντιδρά σε μικρές μεταβολές του μαγνητικού πεδίου και μεταφράζεται σε λεπτομερή χαρτογράφηση.
«Το μαγνητικό αυτό σωματίδιο όχι μόνο ανιχνεύει το γεωγραφικό πλάτος μέσω της κλίσης του πεδίου, αλλά και την έντασή του, που αλλάζει με το γεωγραφικό μήκος», πρόσθεσε ο Χάρισον.
Η γεωμετρία της δομής είναι εξαιρετικά σταθερή, ικανή να αντιστέκεται σε περιβαλλοντικές διαταραχές. «Αν η φύση ανέπτυξε ένα GPS αξιόπιστο για ταξίδια χιλιάδων χιλιομέτρων, θα έμοιαζε με αυτό», είπε χαρακτηριστικά.
Αναζητώντας το πλάσμα πίσω από το απολίθωμα
Η αποκάλυψη της λειτουργίας των απολιθωμάτων βοηθά και στην αναζήτηση του οργανισμού που τα δημιούργησε. «Το επόμενο ερώτημα είναι ποιο ζώο τα παρήγαγε», ανέφερε ο Χάρισον. «Πρέπει να αναζητήσουμε ένα μεταναστευτικό είδος που ήταν αρκετά κοινό ώστε να αφήσει άφθονα ίχνη».
Πιθανός υποψήφιος θεωρείται το χέλι, το οποίο εξελίχθηκε περίπου πριν από 100 εκατομμύρια χρόνια και παραμένει ένα από τα πιο μυστηριώδη θαλάσσια είδη. Τα ευρωπαϊκά και αμερικανικά χέλια διανύουν χιλιάδες χιλιόμετρα για να αναπαραχθούν στη Θάλασσα των Σαργασσών, χρησιμοποιώντας το μαγνητικό πεδίο για προσανατολισμό, αν και ο ακριβής μηχανισμός δεν έχει ακόμη εντοπιστεί.
Ο Χάρισον συνεργάστηκε στενά με τον Σέρχιο Βαλένθια από το Helmholtz-Zentrum Berlin. «Ήταν μια διεθνής προσπάθεια, με ειδικούς από διαφορετικά πεδία να εργάζονται μαζί για να κατανοήσουν τη λειτουργικότητα αυτών των μαγνητοαπολιθωμάτων», δήλωσε ο Βαλένθια.
Παρά το γεγονός ότι ο οργανισμός-φορέας παραμένει άγνωστος, τα «γιγάντια μαγνητοαπολιθώματα» σηματοδοτούν ένα κρίσιμο στάδιο στην εξέλιξη από τη βακτηριακή μαγνητοαντίληψη προς τα εξειδικευμένα, GPS-όμοια συστήματα πλοήγησης των ζώων, κατέληξε ο Χάρισον.
