古老海底沉积物发现磁性化石(图)

剑桥大学地球科学系教授里奇·哈里森,跟德国亥姆霍兹中心的科学家一起,给9700万年前的古老海底沉积物做了分析,结果发现了一类特别小的磁性化石,它们的个头大概和细菌细胞差不多。这些化石的形状五花八门,有的像矛头,有的像纺锤,甚至还有针状的。研究人员利用最新技术,把这些化石内部的结构拍成了三维照片。这张照片显示,它们的内部结构设计得非常巧妙,特别适合用来感知地球磁场的方向和强度。哈里森认为,不管这些化石当初是长在什么生物身上的,都能证明这种生物很可能拥有相当成熟的导航能力。他推测这种生物应该数量庞大,有明确的迁徙习惯,而且是长期生活在海洋里的动物。他觉得这些化石可能就是古老鳗鱼的一部分。因为鳗鱼大约在1亿年前就出现了,而且它是一种很神秘的迁徙物种,能够往返于淡水河流和海洋产卵地之间,还能感知地球磁场。磁感应能力其实是自然界里最让人摸不着头脑的感官之一。现在我们知道鸟类、鱼类和昆虫都能用地球磁场来完成远距离迁徙,但是它们到底是怎么做到的还不清楚。有一种说法是说生物体内有一种微小的磁铁矿晶体,这种晶体像指南针一样跟着地磁场排列,然后把方向信息传给神经系统。自然界里还有些水生细菌已经进化出了原始的磁感应能力,它们体内排列成链的纳米级磁性颗粒能让自己沿着磁力线移动,这样就能到达更适合生存的水层深度。这次发现的磁性化石可比细菌用的颗粒大10到20倍呢。研究团队分析了它们的磁矩排列方式后发现,这些化石内部形成了一种稳定而复杂的“涡旋式”磁结构。这种结构不仅能感知地磁倾角来判断纬度,还能通过磁场强度变化提供经度信息。理论上讲,这样的结构完全可以支持生物在广阔的海洋里精准定位。 美国《科技日报》在2月2日报道了这个研究成果。科学家们通过这个发现了解到动物利用地球磁场进行导航的能力其实比我们想象的出现得还要早很多。这些发现为我们理解现代鸟类、鱼类等动物如何进行远距离迁徙提供了关键线索。 里奇·哈里森表示这次发现是迄今为止生物利用地磁进行导航的最早直接证据。虽然目前还不确定这些化石具体来自哪种生物体内,但可以确定的是这种生物具备了相当成熟的导航能力。 这次发现不仅证明了古老的动物可能拥有高度精巧的内部导航系统,也让我们对自然界中的磁感应能力有了新的认识和理解。