بقلم ويل دنهام
(رويترز) – قال علماء إن الحفريات المغناطيسية المجهرية التي عثر عليها في رواسب قاع البحر بشمال المحيط الأطلسي قد تمثل مكونات “نظام تحديد المواقع العالمي” الداخلي لمخلوق بحري قديم استخدم المجال المغناطيسي للأرض للتنقل لمسافات طويلة.
وقال الباحثون إن الحفريات – التي يبلغ حجمها حوالي 50 مرة أصغر من عرض شعرة الإنسان – مصنوعة من معدن مغناطيسي قوي يحمل الحديد يسمى الماجنتيت. ويشتبهون في أن هذه الجسيمات كانت ذات يوم جزءًا من كائن بحري، على الرغم من أن هويته لا تزال غامضة.
وقد عثر العلماء على عدد من هذه الحفريات التي يعود تاريخها إلى ما قبل 97 مليون سنة. كان هناك جدل حول ما إذا كانت ذات أصل بيولوجي أم لا.
استخدمت دراسة جديدة تصويرًا ثلاثي الأبعاد لتحديد التركيب المغناطيسي لإحدى الحفريات، وهي جسيمات من المغنتيت على شكل مخروط صغير من الآيس كريم يعود تاريخها إلى 56 مليون سنة مضت. وحدد الباحثون ميزات محسنة لاكتشاف قوة واتجاه المجال المغناطيسي للأرض، وهي قوة ديناميكية تولدها حركة الحديد المنصهر في قلب كوكبنا وتمتد إلى الفضاء.
احتوى الجزء الداخلي من الحفرية على حلقة مغنطة مغلقة تشبه الدوامة. وقال الباحثون إنه كان من الممكن استخدام الجسيم لخلق إحساس بالاستقبال المغناطيسي لدى حيوان مفيد في توجيه الملاحة.
قال ريتش هاريسون، أستاذ الأرض والمواد الكوكبية بجامعة كامبريدج والقائد المشارك للدراسة المنشورة في مجلة اتصالات الأرض والبيئة: “لقد أظهرنا أن المغنطة الكبيرة تعني أنه سيتم تحسينها لاكتشاف الاختلافات في قوة المجال المغناطيسي للأرض من موقع إلى آخر، وهو جزء أساسي من بناء نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الطبيعي، مما يمكّن الحيوان من تحديد الموقع الجغرافي لنفسه، وليس فقط معرفة، على سبيل المثال، اتجاه الشمال”.
يوفر نظام تحديد المواقع العالمي توجيهات ملاحية عبر الأقمار الصناعية.
في حين يُعتقد أن بعض الحيوانات المهاجرة، بما في ذلك الطيور والأسماك والحشرات، تستخدم المجال المغناطيسي للأرض للتنقل، إلا أن كيفية إدارة ذلك تظل دون إجابة. إحدى الفرضيات هي أن جزيئات المغنتيت الموجودة داخل أجسامهم تتوافق مع المجال المغناطيسي للأرض، على غرار إبرة البوصلة.
ويظل تحديد المخلوق الذي ربما تنتمي إليه الحفريات تحديًا، حيث لم تكن مرتبطة بأي بقايا جسدية أخرى.
وقال الباحثون إنه سيكون من المنطقي أن ينحدروا من حيوان مهاجر شائع بما يكفي ليترك وراءه بقايا أحفورية وفيرة. وقال هاريسون إن الثعابين احتمالية.
“ثعابين البحر هي مجرد مثال واحد على الكائنات البحرية المهاجرة، المشهورة باضطرارها إلى التنقل مرتين عبر المحيط الأطلسي. يتم نقل يرقات ثعابين البحر عن طريق تيارات المحيط المرتبطة بنظام تيار الخليج من مناطق التكاثر في بحر سارجاسو إلى الموائل الساحلية وموائل المياه العذبة من شمال أفريقيا إلى الدول الاسكندنافية. وقال هاريسون: “بعد عقد من الزمن أو أكثر، تهاجر البالغات الناضجة مرة أخرى إلى بحر سارجاسو، وتضع بيضها وتموت”.
وربما كان الكائن المسؤول عن حفريات الماجنتيت مجرد ميكروب من نوع ما. تشبه هذه الجسيمات إلى حد كبير حفريات الماجنتيت التي تسمى الجسيمات المغناطيسية التي تنتجها بعض البكتيريا، على الرغم من أن الجسيمات المغناطيسية أصغر بحوالي 20 مرة.
تمتلك بعض البكتيريا المائية شكلاً من أشكال الاستقبال المغناطيسي الناشئ عن سلاسل الجسيمات المغناطيسية داخل هذه الكائنات أحادية الخلية التي تمكنها من الاصطفاف مع المجال المغناطيسي للأرض، مما يساعدها على التنقل إلى عمق المياه المفضل لديها.
وقال سيرجيو فالنسيا، الفيزيائي والقائد المشارك للدراسة من معهد هيلمهولتز-زينتروم برلين للأبحاث في ألمانيا: “هناك أدلة قوية تشير إلى أن العديد من الكائنات الحية الأخرى – بما في ذلك الثدييات والطيور والبرمائيات والزواحف والحشرات – لديها قدرات الملاحة المغناطيسية. وما لا يزال مجهولا هو كيف تفعل ذلك”.
وقال فالنسيا: “أحد التحديات الرئيسية هو أنه في حالة وجود جزيئات مغناطيسية في هذه الحيوانات، فهي صغيرة للغاية ومتناثرة، مما يجعل من الصعب للغاية تحديد موقعها داخل الكائن الحي بأكمله”.
إذًا كيف سيعمل “نظام تحديد المواقع العالمي” البيولوجي هذا؟
يقول فالنسيا: “إذا كانت هذه الجسيمات بالفعل جزءًا من كائن حي، فإن أحد الاحتمالات المثيرة للاهتمام هو أنها كانت متصلة بخلايا مستقبلة للمغناطيسية، تعمل كأجهزة استشعار مغناطيسية. وبينما يعيد الجسيم توجيه نفسه مع المجال المغناطيسي للأرض، فمن الممكن أن يكون قد ولد إشارة ميكانيكية أو كهربائية استخدمها الكائن الحي للكشف عن الكثافة والاتجاه المغناطيسيين”.
وقال فالنسيا: “بهذه الطريقة، ربما كان لدى الكائن الحي حاسة مغناطيسية – مماثلة لحاسة البصر لدينا، التي تلتقط توزيع الضوء – مما يسمح له بالتنقل في بيئته بأمان باستخدام القوة المحلية واتجاه المجال المغناطيسي للكوكب كدليل”.
(تقرير بواسطة ويل دنهام في واشنطن؛ تحرير دانيال واليس)