Wetenschappers weten al tientallen jaren dat veel dieren – van vogels tot zeeschildpadden – beschikken over een interne ‘biologische GPS’ die het magnetische veld van de aarde gebruikt voor navigatie. De exacte mechanismen en evolutionaire oorsprong van deze magnetoreceptie bleven echter grotendeels mysterieus. Nu levert een nieuwe studie door onderzoekers van de Universiteit van Cambridge en het Helmholtz-Zentrum Berlin het eerste directe bewijs dat dieren al minstens 97 miljoen jaar met deze methode navigeren.
De ontdekking van “gigantische” magnetofossielen
De doorbraak komt voort uit het analyseren van microscopisch kleine fossielen – die ‘gigantische’ magnetofossielen worden genoemd vanwege hun ongebruikelijk grote omvang in vergelijking met magnetische receptoren die in bacteriën worden aangetroffen – verspreid over oude oceaanbodems. Deze fossielen bevatten interne structuren die duidelijk wijzen op het vermogen om magnetische velden waar te nemen en ermee om te gaan.
Voorheen was het bestuderen van de innerlijke werking van dergelijke fossielen moeilijk omdat traditionele röntgentechnieken de buitenste lagen niet konden doordringen. Onderzoekers hebben deze hindernis overwonnen door een nieuwe methode te ontwikkelen, magnetische tomografie genaamd, die magnetische velden gebruikt om interne structuren te visualiseren. Met deze techniek konden ze de rangschikking van kleine magnetische velden in de fossielen in kaart brengen, wat hun magnetoreceptieve capaciteiten bevestigde.
“Welk wezen deze magnetofossielen ook heeft gemaakt, we weten nu dat het hoogstwaarschijnlijk in staat was tot nauwkeurige navigatie”, legt Rich Harrison uit, medeleider van het onderzoeksteam van de afdeling Aardwetenschappen van Cambridge.
Een ontbrekende schakel in de evolutionaire geschiedenis
De betekenis van deze ontdekking ligt in het vermogen ervan om een leemte te overbruggen in het begrip hoe eenvoudige bacteriële magnetoreceptie evolueerde naar geavanceerde, GPS-achtige navigatiesystemen bij complexere dieren. De fossielen suggereren dat de onderliggende mechanismen voor het waarnemen van magnetische velden al heel lang bestaan.
Het exacte dier dat deze fossielen heeft gemaakt, is nog steeds onbekend, hoewel palingen – die ongeveer 100 miljoen jaar geleden zijn ontstaan en bekend staan om hun langeafstandsmigraties – een leidende kandidaat zijn. Het identificeren van het wezen is nu een belangrijk aandachtspunt voor toekomstig onderzoek.
Implicaties voor het begrijpen van diergedrag
Deze studie gaat niet alleen over de oude geschiedenis; het heeft implicaties voor het begrijpen van modern diergedrag. Als wetenschappers het wezen kunnen identificeren dat verantwoordelijk is voor deze fossielen, zou dit verdere inzichten kunnen opleveren in hoe magnetische navigatie werkt bij levende soorten. De bevindingen benadrukken ook de kracht van interdisciplinair onderzoek, waarbij paleontologie, geofysica en geavanceerde beeldvormingstechnieken worden gecombineerd om al lang bestaande biologische mysteries op te lossen.
De ontdekking van deze oude magnetofossielen bevestigt dat magnetische navigatie geen recente evolutionaire ontwikkeling is, maar eerder een diepgeworteld vermogen dat het dierenleven op aarde miljoenen jaren lang heeft gevormd.
