การศึกษาแม่เหล็กฟอรามินิเฟอร์ราอย่างใกล้ชิดอาจนำไปสู่ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับวิวัฒนาการของชีวิตแม่เหล็ก
ในปี 2018 หยาง ห่าวเป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่กำลังมองหาฝุ่นจักรวาลในตะกอนใต้ทะเลที่เก็บรวบรวมจากร่องลึกบาดาลมาเรียนา สำรวจส่วนที่ลึกที่สุดของมหาสมุทร เขาหวังว่าจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลกและบทบาทของวัตถุในอวกาศในการจุดประกายให้โลก ในขณะที่ใช้เข็มแม่เหล็กกระตุ้นตะกอนใต้ท้องทะเลเล็กน้อย ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการตามล่าหาฝุ่นอุกกาบาต หยางรู้สึกประหลาดใจที่พบสิ่งมีชีวิตที่มีเปลือกเล็กๆ ติดอยู่กับเครื่องมือ สิ่งมีชีวิตนั้นเป็น foraminifera ที่เรียกว่าResigella bilocularis เช่นเดียวกับ foraminifera อื่น ๆR. bilocularisเป็นตัวสร้างเชลล์เซลล์เดียว แต่แตกต่างจาก foraminifera ส่วนใหญ่ที่พบในก้นมหาสมุทร นี้มีเคล็ดลับที่ไม่คาดคิด: มันเป็นแม่เหล็ก ด้วยความหลงใหลในการค้นพบของเขา Yang จึงตัดสินใจปรับโฟกัสการวิจัยระดับปริญญาเอกของเขาใหม่เพื่อเรียนรู้ทุกสิ่งที่ทำได้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตที่อยากรู้อยากเห็นนี้
สิ่งมีชีวิตหลายชนิด รวมทั้งแบคทีเรียบางชนิด สาหร่ายเซลล์เดียว แมลง หอย ปลา นก และแม้แต่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมก็มีความสัมพันธ์ทางแม่เหล็ก หลายคนคิดว่าได้รับพลังจากแร่แมกนีไทต์ ซึ่งพวกมันใช้เพื่อปรับทิศทางตัวเองและนำทางตามสนามแม่เหล็กโลก สิ่งมีชีวิตบางชนิดสามารถผลิตแมกนีไทต์ได้เองโดยใช้ธาตุเหล็กจากสิ่งแวดล้อม แต่สำหรับสิ่งมีชีวิตหลายชนิด เช่น foraminifera และยูคาริโอตอื่นๆ ต้นกำเนิดของแมกนีไทต์ยังคงเป็นเรื่องลึกลับ
แม้ว่าพวกเขาจะต้องการการทำงานมากกว่านี้เพื่อพูดให้แน่ใจ แต่ Yang และทีมของเขาสงสัยว่าR. bilocularisกำลังสร้างแมกนีไทต์ของมันเอง หากเป็นเช่นนั้น เนื่องจากR. bilocularisเป็นยูคารีโอตแม่เหล็กเซลล์เดียวชนิดแรกที่พบสิ่งนี้ในมหาสมุทรลึก การเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับอำนาจแม่เหล็กของมันอาจทำให้นักวิจัยเข้าใกล้ประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของลักษณะนี้มากขึ้น
นักวิทยาศาสตร์มาถึงตำแหน่งนี้หลังจากวิเคราะห์ตัวอย่าง 1,000 ตัวอย่างของ foraminifera ที่พวกเขารวบรวมจากร่องลึกบาดาลมาเรียนาในการเดินทางระหว่างปี 2559 ถึง 2562 ผลงานของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างทางเคมีและกายภาพของแมกนีไทต์ในR. bilocularisแตกต่างจากแมกนีไทต์ใน ตะกอนที่อยู่รอบๆ และจากแบคทีเรียที่ผลิตขึ้นมา แสดงว่า foraminifera กำลังสร้างมันขึ้นมาเอง
หาก Yang และทีมของเขาสามารถยืนยันสมมติฐานได้ ก็จะช่วยระบุด้วยว่าR. bilocularisเป็นแม่เหล็กโดยบังเอิญ หรือ foraminifera ใช้ความสามารถพิเศษของมัน เช่น โดยใช้แมกนีไทต์ช่วยนำทางไปในที่ลึกและมืด ความลึก จนถึงตอนนี้ พวกเขารู้ว่าแม้แต่R. bilocularis ที่ตายแล้ว ก็ยังปรับทิศทางตัวเองตามสนามแม่เหล็ก
แม้ว่าจะเป็นเรื่องยากที่จะศึกษา foraminifera ในห้องทดลองที่ออกแบบมาเพื่อให้สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวได้รับแรงกดดันมากถึง 1,000 เท่าของระดับน้ำทะเล แต่ Yang ก็มุ่งมั่นที่จะทำเช่นนั้น ขณะนี้เขากำลังทำงานเพื่อรักษา foraminifera ให้มีชีวิตอยู่ในห้องทดลองและจัดลำดับจีโนมของมัน ถ้าเขาทำสำเร็จ ความหมายอาจเกินขนาดของสิ่งมีชีวิตเล็กๆ นี้ด้วยซ้ำ
M. Renee Bellinger นักชีววิทยาวิวัฒนาการแห่งมหาวิทยาลัย Hawai’i ในเมือง Hilo กล่าวว่า “มีการผลิตแมกนีไทต์ไม่มากนัก” ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษากล่าว “การศึกษาบางสิ่งบางอย่างจากสภาพแวดล้อมใต้ทะเลลึกที่อาจเป็นไปได้ว่ามีความเก่าแก่แต่เดิมสามารถช่วยให้เข้าใจว่าความสามารถในการผลิตแมกนีไทต์มีวิวัฒนาการมาอย่างไรตั้งแต่แรก”
ในขณะที่ Yang ไม่ได้ลงเอยด้วยการถอดรหัสต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลก แต่เขาก็อาจจะเข้าใกล้การเรียนรู้เกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิตแม่เหล็กมากขึ้นเท่านั้น
