Ci sono fossili, trovato in antichi sedimenti marini e costituito da non più di poche nanoparticelle magnetiche, che può dirci molto sul clima del passato, soprattutto episodi di improvviso riscaldamento globale. Ora, ricercatori tra cui la dottoranda Courtney Wagner e il professore associato Peter Lippert dell'Università dello Utah, hanno trovato un modo per raccogliere le preziose informazioni in quei fossili senza dover frantumare gli scarsi campioni in una polvere fine. I loro risultati sono pubblicati in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

"È così divertente far parte di una scoperta come questa, qualcosa che può essere utilizzato da altri ricercatori che studiano i magnetofossili e gli intervalli di cambiamento planetario, " dice Wagner. "Questo lavoro può essere utilizzato da molti altri scienziati, all'interno e all'esterno della nostra comunità specializzata. Questo è molto eccitante e appagante".

Il nome "magnetofossil" può far venire in mente immagini degli X-Men, ma la realtà è che i magnetofossili sono microscopici fossili di ferro batterico. Alcuni batteri producono particelle magnetiche 1/1000 della larghezza di un capello che, quando assemblato in una catena all'interno della cellula, agire come una bussola su nanoscala. I batteri, chiamati "batteri magnetotattici, " possono quindi utilizzare questa bussola per allinearsi al campo magnetico terrestre e viaggiare in modo efficiente verso le loro condizioni chimiche preferite all'interno dell'acqua.

Durante alcuni periodi nel passato della Terra, all'inizio e alla metà dell'epoca dell'Eocene da 56 a 34 milioni di anni fa, alcuni di questi magneti prodotti biologicamente sono cresciuti fino a dimensioni "giganti", circa 20 volte più grande dei tipici magnetofossili, e in forme esotiche come aghi, mandrini, punte di lancia e proiettili giganti. Poiché i batteri hanno usato il loro supersenso magnetico per trovare i loro livelli preferiti di nutrienti e ossigeno nell'acqua dell'oceano, e poiché i giganteschi magnetofossili sono associati a periodi di rapido cambiamento climatico e temperatura globale elevata, possono dirci molto sulle condizioni dell'oceano durante quel rapido riscaldamento, e soprattutto come quelle condizioni sono cambiate nel tempo.

In precedenza, l'estrazione e l'analisi di questi fossili hanno richiesto la frantumazione dei campioni in una polvere fine per l'imaging al microscopio elettronico. "Il processo di estrazione può richiedere molto tempo e non avere successo, la microscopia elettronica può essere costosa, e la distruzione dei campioni significa che non sono più utili per la maggior parte degli altri esperimenti, " dice Wagner. "La raccolta e la conservazione di questi campioni richiedono personale specializzato, attrezzature e pianificazione, quindi vogliamo preservare quanto più materiale possibile per ulteriori studi".

Allora Wagner, Lippert e colleghi, tra cui Ramon Egli dell'Istituto centrale di meteorologia e geodinamica e Ioan Lascu del Museo nazionale di storia naturale, trovato un altro modo. Utilizzando campioni di sedimenti raccolti nel New Jersey, hanno progettato un nuovo modo di condurre un'analisi chiamata misurazioni FORC (curva di inversione del primo ordine). Con queste misurazioni magnetiche ad alta risoluzione, hanno scoperto che la firma magnetica dei magnetofossili giganti era distintiva, abbastanza da poter essere utilizzata in altri campioni per identificare la presenza dei fossili. "Le misurazioni FORC sondano la reazione delle particelle magnetiche ai campi magnetici applicati esternamente, consentendo di discriminare tra diversi tipi di particelle di ossido di ferro senza effettivamente vederle, "dice Egli.

"La capacità di trovare rapidamente assemblaggi di magnetofossili giganti nella documentazione geologica aiuterà a identificare l'origine di questi insoliti magnetofossili, " scrivono i ricercatori, così come l'ecologia degli organismi che li hanno formati. Questo è importante, Wagner dice, perché nessun organismo vivente conosciuto forma oggi magnetofossili giganti, e ancora non sappiamo quali organismi li abbiano formati in passato. "Gli organismi che hanno prodotto questi magnetofossili giganti sono assolutamente misteriosi, ma questo lascia aperte strade di ricerca entusiasmanti per il futuro", aggiunge Lascu.

Oltre a questo, anche se, le informazioni contenute nei magnetofossili aiutano gli scienziati a capire come gli oceani hanno risposto ai cambiamenti climatici del passato e come il nostro oceano attuale potrebbe rispondere al riscaldamento in corso.