Древні морські істоти могли орієнтуватися за «вбудованим GPS»

Міжнародна команда науковців з’ясувала, що деякі давні морські організми виробляли гігантські магнітні частинки, які допомагали їм орієнтуватися в океані за магнітним полем Землі.

Джерело: phys.org

Дослідження, проведене за участі фізиків з Інституту імені Гельмгольца та Кембриджського університету, опубліковано в журналі Communications Earth & Environment.

За допомогою рентгенівського джерела Diamond у Великій Британії вчені створили тривимірну карту внутрішньої структури цих частинок — так званих гігантських магнетофосилів, що залишилися у морських відкладеннях після вимерлих організмів.

Магнетофосили — загадкові компаси з минулого

Кілька років тому у морських осадах було знайдено частинки магнетиту, що вражали розмірами: у 10–20 разів більші, ніж ті, які зазвичай створюють бактерії для орієнтації в магнітному полі. Їхні форми — голки, веретена, кулі чи наконечники списів — натякали, що вони мали різне походження і функції.

До цього часу вчені не знали, які саме організми їх виробляли. Одні вважали, що великі частинки були надто громіздкі для навігації і слугували захистом від хижаків, інші ж підозрювали, що вони виконували сенсорну функцію.

Як «прослухали» магнітну пам’ять

Фізик Серхіо Валенсія з Центру імені Гельмгольца і палеомагнітолог Річард Гаррісон з Кембриджу вирішили перевірити гіпотезу про «вбудований магнітний GPS».

Вони дослідили частинку у формі наконечника списа, 1,1×2,25 мікрометра, знайдену у північній частині Атлантики у відкладеннях віком 56 мільйонів років.

Щоб не пошкодити зразок, вчені застосували нову техніку — рентгенівську птичографію XMCD, розроблену в Інституті Макса Планка в Дрездені. Вона дозволила побачити внутрішню магнітну структуру без розрізання чи втручання.

Результат показав, що всередині частинки є єдиний магнітний вихор, який реагує на найменші зміни магнітного поля Землі. Така чутливість могла допомагати організмам визначати напрямок і силу поля — фактично орієнтуватися, як за компасом.

Механізм, який працює й сьогодні

«Морські істоти, наприклад риби, могли використовувати ці частинки для магнітної навігації», — пояснює Гаррісон. Навіть якщо спочатку вони утворювалися як «броня» від ворогів, еволюція могла перетворити їх на інструмент орієнтації.

Сьогодні здатність відчувати магнітне поле — поширене явище у тварин: її мають молюски, амфібії, риби, птахи та ссавці. А найстаріші з відомих гігантських магнетофосилів датуються 97 мільйонами років, що свідчить — магнітна навігація існує щонайменше стільки часу.

Погляд у майбутнє — і на Марс

Знахідка має значення не лише для розуміння історії Землі, а й для пошуку життя на Марсі. У марсіанському метеориті ALH84001 раніше виявляли частинки оксиду заліза, схожі на ті, що створюють бактерії на Землі. Їхнє походження досі викликає суперечки.

Тепер учені мають метод, який допоможе визначити, чи є такі магнітні частинки біологічними за природою.

«Це може стати ключем у пошуку доказів давнього життя на Марсі», — каже Валенсія. — «Наші технології дозволяють розпізнати магнітні “відбитки пальців” живих істот навіть через мільйони років».