美媒：科學家發現距今9700萬年的“GPS”，或曾為遠古動物導航

來源：環球時報

美國《科技日報》2月2日文章，原文：科學家發現距今9700萬年的“GPS”，或曾為遠古動物導航 一項最新研究顯示，動物利用地球磁場進行導航的能力，比此前認為的出現時間要早得多。科學家在距今約9700萬年的古老海底沉積物中發現了一類微觀磁性化石，它們可能構成了一種原始卻高度精巧的“內部導航系統”，為理解現代鳥類、魚類等動物如何進行遠距離遷徙提供了關鍵線索。這些磁性化石體積極小，大概有細菌細胞那么大，呈現矛頭、紡錘、子彈或針狀等形態。這也是迄今為止，生物利用地磁進行導航的最早直接證據。

來自英國劍橋大學與德國亥姆霍茲中心的研究團隊，通過最新技術對這些磁性化石的內部結構進行了三維成像，揭示了其獨特的磁學特征。結果表明，其內部結構在設計上非常適合感知地球磁場的方向與強度，具備為生物提供精確空間定位信息的潛力。哈里森表示，無論這些化石最初來自何種生物體內，可以確定的是，這種生物可能具備相當成熟的導航能力。研究團隊推測，具備這種導航系統的生物應是一種數量龐大、具備明確遷徙行為、并長期生活在海洋中的動物。劍橋大學地球科學系教授里奇·哈里森認為，它們可能是一種遠古鰻魚。鰻魚大約在1億年前出現，是最神秘的遷徙物種之一，能夠往返于淡水河流與數千公里外的海洋產卵地，并已被證實具備感知地球磁場的能力。

磁感應能力是自然界中最神秘的感官之一。現代研究發現，鳥類、魚類和昆蟲能夠依靠地球磁場完成跨越數千公里的遷徙，但其生理機制仍未被完全破解。有假說認為，生物體內存在微小磁鐵礦晶體，它們會像指南針一樣隨地磁場排列，為神經系統提供方向信息。

自然界中，一些水生細菌已經進化出原始的磁感應能力。它們體內排列成鏈的納米級磁性顆粒，幫助自身沿磁力線移動，從而抵達更適宜生存的水層深度。但此次發現的磁性化石，體積比細菌使用的磁性顆粒大出10至20倍，顯然并非簡單放大版。通過對其內部磁矩排列方式的分析，研究團隊發現，這些化石內部形成了一種穩定而復雜的“渦旋式”磁結構，能夠對地磁強度的細微變化產生靈敏響應。這種結構不僅可以感知地磁傾角，從而判斷緯度，還能通過磁場強度變化提供經度信息，理論上足以支持生物在廣闊海洋中的精準定位。研究人員形象地比喻稱，這種磁性結構很可能是“生物GPS”核心組件。

新發現也為追溯磁感應能力的進化路徑提供了新線索。科學家認為，磁性化石可能代表著生物從細菌的簡單磁感應，向動物體內高度專業化導航系統演化的關鍵一步。（作者理查德·J·哈里森等，蔣禮譯）