Найдавніша система навігації тварин існувала щонайменше 97 мільйонів років тому

Як з’явився "вбудований GPS" у древніх мешканців океану?

Міжнародна команда дослідників з University of Cambridge та німецького центру Helmholtz-Zentrum Berlin проаналізувала загадкові магнітні скам’янілості віком близько 97 мільйонів років. Ці мікроскопічні об’єкти збереглись у відкладах Північної Атлантики та мають форму списів, голок, веретен і куль. Кожна структура не більша за бактеріальну клітину, але її походження явно біологічне, пише SciTechDaily.

Раніше вчені не могли впевнено сказати, навіщо ці утворення існували. Дехто вважав їх захисними елементами, своєрідними шипами. Проте нове дослідження показало інше. За допомогою магнітної томографії дослідники вперше створили тривимірні зображення внутрішньої магнітної будови цих скам’янілостей. З’ясувалося, що вони мають складну конфігурацію, оптимізовану для сприйняття магнітного поля Землі.

Зображення скамянілості, ідентифікованої дослідниками / Фото Річ Гаррісон

Усередині кожної частинки магнітні моменти закручені навколо центральної осі, утворюючи вихороподібну структуру. Така геометрія надзвичайно стабільна й чутлива водночас. Вона дозволяє реагувати навіть на мінімальні зміни сили й нахилу магнітного поля. Фактично це ідеальний біологічний сенсор, здатний визначати не лише напрямок, а й положення в глобальному масштабі.

Співавтор дослідження, професор Річард Гаррісон, пояснює, що подібні частинки могли працювати як високоточний навігаційний інструмент. Задовго до появи птахів, вони дозволяли іншим істотам визначати широту за нахилом магнітного поля та реагувати на зміни його сили, пов’язані з довготою.

Це означає, що здатність до далекої навігації виникла задовго до появи сучасних птахів і риб, набагато раніше, ніж ми завжди вважали.

Для порівняння, магнітотактичні бактерії також використовують магнетит, але їхні частинки у 10 – 20 разів менші. Нові ж магнітні скам’янілості значно більші й демонструють набагато складнішу організацію. Це свідчить про еволюційний крок від примітивного вирівнювання в полі до справжньої "магнітної карти" навколишнього середовища.

Хто саме виростив ці структури в своєму організмі, лишається загадкою. Вчені припускають, що це могла бути мігруюча морська тварина, чисельна та поширена в океанах крейдяного періоду. Серед можливих кандидатів згадують вугрів, які з’явилися приблизно в той самий час і досі здійснюють міграції на тисячі кілометрів, орієнтуючись за магнітним полем Землі. Відомо, що в їхніх тканинах є магнетит, але точний механізм навігації досі не зафіксований безпосередньо.

Результати роботи опубліковані в науковому журналі Communications Earth & Environment. Вони показують, що "гігантські" магнітні скам’янілості є ключовою ланкою між бактеріальною магніторецепцією та складними навігаційними системами сучасних тварин. Фактично це найдавніший прямий доказ того, що тварини використовували магнітне поле Землі як інструмент орієнтації ще майже сто мільйонів років тому.