科学家发现用内部GPS的未知生物的古代磁性化石

By Julian Dossett published 20 hours ago

Earth

 “无论什么生物制造了这些磁性化石，我们现在知道它最可能能够精确导航” 。

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被该团队探测到的磁化石。 (Image credit: Dr C.M. Martin-Jones)

鸟类和海龟一样动物用一种叫磁感应的“生物学GPS”导航。我们现在实际上知道许多动物用这种方法与地球磁场连接因此它们知道要去哪里——但科学家们还不真正了解整个过程如何运作。

因此，剑桥大学和柏林赫尔穆赫兹赞特鲁姆的研究人员一直在研究散落在海底的微小古代化石来了解更多关于磁感受的。果然，该团队说他们发现了这些“磁化石”真的展示磁感受。因为他们在追溯回到9700万年前的沉积物中发现了磁性化石，他们的工作可能是我们第一次已经有很长时间动物一直像这个一样导航世界的直接证据。

研究共同领导剑桥大学地球科学系的哈里森（Rich Harrison）博士在一份声明中说，"无论什么生物制造了这些磁化石，我们现在知道它最可能能够精准导航"。

一种新的感知方式

研究人员用了一种依赖磁拓扑学的新技术，一种用磁场可视化物体的内部结构的方法。此前科学家们在观察像新发现的更大磁化石内部有过困难，因为更多的标准X射线不能穿透外层。

这就是为什么该研究的合著者、德国马克斯·普朗克研究所的克莱尔·唐纳利开发了这项新技术来窥探内部的。例如，因为这些化石与被细菌使用的磁性受体相比相当大，研究人员指它们为“巨大的”磁性化石。

唐纳利在新闻稿中说：“我们能够用磁拓扑学映射内部磁结构已经是一个伟大的结果，但这些结果提供数百万年前生物的导航事实的探究真的正在令人兴奋！”

该团队在牛津的钻石X射线设施中使用了唐纳利的技术。他们发现了被自旋电子产生的微小磁场的排列——或者准确地说磁矩——指向凡是这些化石来自任何动物中的磁感受。

唐纳利实验室的博士生尼希拉简（Jeffrey Neethirajan）在新闻稿中说：“来看到我们的方法被首次用于研究自然样本是太狂喜的”。

神秘的生物

足够奇怪的是虽然研究小组认为这些化石标志经由磁感应导航，但他们不知道是什么动物创造了它们。哈里森说：“这告诉我们，我们需要寻找一种在海洋中足够常见的留下丰富的化石遗物的迁徙动物”。

哈里森推测鳗鱼可能是一个好的候选者，因为它们大约在100年前演变了并且它们能够跨全球导航水道。

哈里森说：“巨大磁化石标志着追踪动物如何演变了基本的细菌磁感受进化成高度专业化的、GPS一样的导航系统的一个关键一步”。

一篇关于这项研究的论文于10月20日发表在《自然》杂志上。