Od dziesięcioleci naukowcy wiedzą, że wiele zwierząt – od ptaków po żółwie morskie – posiada wewnętrzny „biologiczny GPS”, który do nawigacji wykorzystuje ziemskie pole magnetyczne. Jednakże dokładne mechanizmy i ewolucyjne korzenie tej magnetorecepcji przez długi czas pozostawały w dużej mierze tajemnicą. Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Cambridge i Centrum Helmholtza w Berlinie dostarcza pierwszego bezpośredniego dowodu na to, że zwierzęta używają tej metody do nawigacji od co najmniej 97 milionów lat.
Odkrycie „gigantycznych” magnetoskamieniałości
Przełom nastąpił po analizie mikroskopijnych skamieniałości, zwanych „gigantycznymi” magnetoskamieniałościami ze względu na ich niezwykle duże rozmiary w porównaniu z receptorami magnetycznymi występującymi w bakteriach rozsianych po starożytnych oceanach. Skamieniałości te zawierają struktury wewnętrzne, które wyraźnie wskazują na zdolność wyczuwania pól magnetycznych i interakcji z nimi.
Wcześniej badanie wewnętrznej struktury takich skamieniałości było trudne, ponieważ tradycyjne techniki rentgenowskie nie mogły przeniknąć ich zewnętrznych warstw. Naukowcy pokonali tę przeszkodę, opracowując nową technikę zwaną tomografią magnetyczną, która wykorzystuje pola magnetyczne do obrazowania struktur wewnętrznych. Technika ta umożliwiła im mapowanie lokalizacji maleńkich pól magnetycznych w skamielinach, potwierdzając ich zdolności magnetoreceptywne.
„Bez względu na istotę, która stworzyła te magnetoskamieniałości, wiemy teraz, że prawdopodobnie była zdolna do precyzyjnej nawigacji” – wyjaśnia Rich Harrison, współprzewodniczący zespołu badawczego z Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu w Cambridge.
Brakujące ogniwo w historii ewolucji
Znaczenie tego odkrycia polega na jego zdolności do wypełnienia luki w zrozumieniu, w jaki sposób prosta magnetorecepcja bakteryjna ewoluowała w złożone systemy nawigacji podobne do GPS u bardziej złożonych zwierząt. Skamieniałości pokazują, że podstawowe mechanizmy wykrywania pól magnetycznych istnieją od bardzo dawna.
Dokładne zwierzę, które stworzyło te skamieniałości, pozostaje nieznane, chociaż głównym kandydatem są węgorze, które wyewoluowały około 100 milionów lat temu i są znane ze swoich migracji na duże odległości. Identyfikacja tego stworzenia jest obecnie kluczowym wyzwaniem dla przyszłych badań.
Implikacje dla zrozumienia zachowań zwierząt
Badania te nie dotyczą tylko historii starożytnej; ma to konsekwencje dla zrozumienia współczesnych zachowań zwierząt. Jeśli naukowcom uda się zidentyfikować stworzenie odpowiedzialne za te skamieniałości, może to ujawnić dalsze wskazówki dotyczące działania nawigacji magnetycznej u żywych gatunków. Odkrycia podkreślają również siłę interdyscyplinarnych badań łączących paleontologię, geofizykę i zaawansowane techniki obrazowania w rozwiązywaniu długotrwałych tajemnic biologicznych.
Odkrycie tych starożytnych magnetoskamieniałości potwierdza, że nawigacja magnetyczna nie jest niedawnym osiągnięciem ewolucyjnym, ale głęboko zakorzenioną zdolnością, która od milionów lat kształtuje życie zwierząt na Ziemi.
