Αρχαία μαγνητικά απολιθώματα αποκαλύπτουν ότι η πλοήγηση των ζώων χρησιμοποιώντας το μαγνητικό πεδίο της Γης μπορεί να έχει εξελιχθεί πολύ νωρίτερα από ό,τι ήταν γνωστό προηγουμένως.
Ένα GPS για τα ζώα
Οι ερευνητές ανακάλυψαν αυτό που φαίνεται να είναι η παλαιότερη γνωστή απόδειξη ενός εσωτερικού συστήματος πλοήγησης σε ένα ζώο, ένα εύρημα που μπορεί να βοηθήσει στην εξήγηση του πώς τα σύγχρονα πτηνά και ψάρια ανέπτυξαν την ικανότητα να προσανατολίζονται χρησιμοποιώντας το μαγνητικό πεδίο της Γης σε μεγάλες αποστάσεις.
Τα στοιχεία προέρχονται από μικροσκοπικά μαγνητικά απολιθώματα ηλικίας περίπου 97 εκατομμυρίων ετών. Αυτά τα λείψανα διατηρήθηκαν σε αρχαία ιζήματα του πυθμένα της θάλασσας και πιστεύεται ότι έχουν παραχθεί από έναν άγνωστο οργανισμό του οποίου η ταυτότητα είναι ακόμη ασαφής.
Τα απολιθώματα λαμβάνουν μια σειρά από διακριτικές μορφές, συμπεριλαμβανομένων σχημάτων που μοιάζουν με αιχμές δοράτων, αδράχτια, σφαίρες και βελόνες. Κάθε ένα δεν είναι μεγαλύτερο από ένα βακτηριακό κύτταρο. Οι επιστήμονες είναι βέβαιοι ότι αυτές οι δομές είναι βιολογικής προέλευσης, ωστόσο δεν έχουν καταφέρει να προσδιορίσουν τι είδους ζώο τις δημιούργησε ή ποιο σκοπό εξυπηρετούσαν αρχικά.
Τα απολιθώματα αποκαλύπτουν αρχαία μαγνητική πλοήγηση
Για να καταλήξει σε αυτό το συμπέρασμα, μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Cambridge και το Helmholtz-Zentrum Berlin παρήγαγε τις πρώτες τρισδιάστατες εικόνες της εσωτερικής μαγνητικής δομής των απολιθωμάτων. Η εργασία τους αποκάλυψε χαρακτηριστικά ειδικά κατάλληλα για την ανίχνευση τόσο της κατεύθυνσης όσο και της ισχύος του μαγνητικού πεδίου της Γης, ιδιότητες που θα υποστήριζαν την ακριβή πλοήγηση.
«Όποιο πλάσμα και αν έφτιαξε αυτά τα μαγνητοαπολιθώματα, τώρα γνωρίζουμε ότι πιθανότατα ήταν ικανό για ακριβή πλοήγηση», δήλωσε ο καθηγητής Rich Harrison από το Τμήμα Γεωεπιστημών του Cambridge, ο οποίος ήταν συν-επικεφαλής της έρευνας.
Τα ευρήματα αντιπροσωπεύουν την πρώτη άμεση απόδειξη ότι τα ζώα χρησιμοποιούσαν το μαγνητικό πεδίο της Γης για να πλοηγηθούν τουλάχιστον 97 εκατομμύρια χρόνια πριν. Ρίχνουν επίσης φως στην εξελικτική προέλευση αυτής της ικανότητας, γνωστής ως «μαγνητοαντίληψη». Τα αποτελέσματα αναφέρονται στο περιοδικό Communications Earth & Environment.
Η μαγνητοαντίληψη παραμένει ελάχιστα κατανοητή
Η ζωή έχει εξελίξει μια σειρά από εξαιρετικές αισθήσεις και η μαγνητοαντίληψη είναι μία από τις λιγότερο κατανοητές. Τα πουλιά, τα ψάρια και τα έντομα χρησιμοποιούν το μαγνητικό πεδίο της Γης για να διανύσουν τεράστιες αποστάσεις, αλλά ο τρόπος με τον οποίο το κάνουν αυτό είναι ακόμη ασαφής. Μια θεωρία είναι ότι μικροσκοπικοί κρύσταλλοι μαγνητίτη μέσα στο σώμα ευθυγραμμίζονται με το μαγνητικό πεδίο της Γης, λειτουργώντας σαν μικροσκοπικές βελόνες πυξίδας.
Ορισμένα βακτήρια που βρίσκονται σε λίμνες και άλλα υδάτινα σώματα διαθέτουν μια πρωτόγονη μορφή μαγνητοαντίληψης. Αλυσίδες μικροσκοπικών μαγνητικών σωματιδίων μέσα στα βακτήρια τους επιτρέπουν να ευθυγραμμίζονται με το μαγνητικό πεδίο, βοηθώντας τα να κολυμπήσουν στο επιθυμητό βάθος τους στη στήλη του νερού.
Ωστόσο, τα μαγνητοαπολιθώματα που μελέτησε η ομάδα για την τρέχουσα μελέτη είναι 10 έως 20 φορές μεγαλύτερα από τα μαγνητικά σωματίδια που χρησιμοποιούνται από τα βακτήρια και ανακτήθηκαν από μια τοποθεσία στον Βόρειο Ατλαντικό Ωκεανό. Προηγουμένως, ορισμένοι ερευνητές είχαν υποστηρίξει ότι τα «γιγάντια» μαγνητοαπολιθώματα μπορεί να χρησίμευαν ως προστατευτικές σπονδυλικές στήλες.
Ωστόσο, προσομοιώσεις μοντέλων έχουν υποδείξει ότι μπορεί επίσης να διαθέτουν προηγμένες μαγνητικές ιδιότητες, κάτι που ο Χάρισον ήθελε να διερευνήσει περαιτέρω. «Φαίνεται ότι αυτό το πλάσμα έλεγχε προσεκτικά το σχήμα και τη δομή αυτών των απολιθωμάτων και θέλαμε να μάθουμε γιατί», είπε.
Ένας μαγνητικός σχεδιασμός που κατασκευάστηκε για ακρίβεια
Οι εικόνες τους αποκάλυψαν μια περίπλοκη μαγνητική διαμόρφωση, με μαγνητικές ροπές να στροβιλίζονται γύρω από μια κεντρική γραμμή που διατρέχει το εσωτερικό του απολιθώματος, σχηματίζοντας ένα μοτίβο στροβίλου που μοιάζει με ανεμοστρόβιλο.
Αυτός ο μαγνητισμός στροβίλου παρέχει ιδανικές ιδιότητες για πλοήγηση, δήλωσε ο Harrison, δημιουργώντας μια «ταλάντωση» ως απόκριση στο t μικρές αλλαγές στην ισχύ του μαγνητικού πεδίου που μεταφράζονται σε λεπτομερείς πληροφορίες χάρτη. «Αυτό το μαγνητικό σωματίδιο όχι μόνο ανιχνεύει το γεωγραφικό πλάτος ανιχνεύοντας την κλίση του μαγνητικού πεδίου της Γης, αλλά μετρά και την ισχύ του, η οποία μπορεί να αλλάξει με το γεωγραφικό μήκος», είπε.
Η γεωμετρία αυτής της δομής στροβίλου είναι εξαιρετικά σταθερή, που σημαίνει ότι μπορεί να αντισταθεί σε μικρές περιβαλλοντικές διαταραχές που διαφορετικά θα μπορούσαν να διαταράξουν την πλοήγηση. «Εάν η φύση ανέπτυσσε ένα GPS, ένα σωματίδιο στο οποίο μπορεί να βασιστεί κανείς για να πλοηγηθεί χιλιάδες χιλιόμετρα στον ωκεανό, τότε θα ήταν κάτι σαν αυτό», είπε.
Αναζητώντας το ζώο πίσω από το σήμα
Λύνοντας το διαρκές μυστήριο σχετικά με τη λειτουργία των απολιθωμάτων, η εργασία βοηθά επίσης στον περιορισμό της αναζήτησης για το ζώο που τα δημιούργησε. «Το επόμενο ερώτημα είναι τι δημιούργησε αυτά τα απολιθώματα», είπε ο Χάρισον. «Αυτό μας λέει ότι πρέπει να αναζητήσουμε ένα μεταναστευτικό ζώο που ήταν αρκετά κοινό στους ωκεανούς ώστε να αφήνει άφθονα απολιθωμένα υπολείμματα».
Παρά τον άγνωστο ακόμη ξενιστή τους, «τα γιγάντια μαγνητοαπολιθώματα σηματοδοτούν ένα βασικό βήμα στην ανίχνευση του πώς τα ζώα εξέλιξαν τη βασική βακτηριακή μαγνητοαντίληψη σε εξαιρετικά εξειδικευμένα συστήματα πλοήγησης τύπου GPS», δήλωσε ο Χάρισον.
www.wolrdenergynews.gr
