Os minúsculos fósseis magnéticos – datados de 97 milhões de anos atrás – foram encontrados enterrados em sedimentos antigos do fundo do mar, deixados por um organismo misterioso e não identificado.

Com formatos que lembram pontas de lança, fusos, balas e agulhas, e não maiores que uma célula bacteriana, os cientistas acreditam que esses 'magnetofósseis' são de origem biológica, mas não sabem que criatura os criou, nem por quê.

Agora, os pesquisadores desvendaram parte do mistério e descobriram que esses fósseis podem ter servido como um GPS para animais, permitindo que os organismos lessem o campo magnético da Terra como um mapa.

Os pesquisadores da Universidade de Cambridge e do Helmholtz-Zentrum Berlin capturaram as primeiras imagens em 3D da estrutura magnética dos fósseis e revelaram características otimizadas para detectar tanto a direção quanto a intensidade do campo magnético da Terra, o que teria auxiliado na navegação.

"Qualquer criatura que tenha produzido esses magnetofósseis, agora sabemos que ela provavelmente era capaz de navegação precisa", disse o professor Rich Harrison, do Departamento de Ciências da Terra de Cambridge, que co-liderou a pesquisa.

A descoberta fornece a primeira evidência direta de que os animais têm se orientado usando o campo magnético da Terra há pelo menos 97 milhões de anos. Ela também pode oferecer informações sobre como os animais desenvolveram essa habilidade, conhecida como "magnetorrecepção". Os resultados foram publicados na revista Communications Earth & Environment .

A vida desenvolveu uma gama de sentidos extraordinários, e a magnetorrecepção é um dos menos compreendidos. Pássaros, peixes e insetos usam o campo magnético da Terra para navegar por vastas distâncias, mas como fazem isso ainda não está claro. Uma teoria é que minúsculos cristais de magnetita dentro do corpo se alinham com o campo magnético da Terra, agindo como agulhas de bússola microscópicas.

Certas bactérias encontradas em lagos e outros corpos d'água possuem uma forma primitiva de magnetorrecepção. Cadeias de minúsculas partículas magnéticas dentro das bactérias permitem que elas se alinhem com o campo magnético, ajudando-as a nadar até a profundidade desejada na coluna d'água.

“Com apenas 50 a 100 nanômetros de largura, essas partículas são as agulhas de bússola perfeitas”, disse Harrison. “Se você quer criar o sentido magnético mais eficiente, quanto menor, melhor.”

Mas os magnetofósseis estudados pela equipe neste trabalho são de 10 a 20 vezes maiores que as partículas magnéticas usadas por bactérias e foram coletados em um local no Oceano Atlântico Norte. Anteriormente, alguns pesquisadores argumentaram que os magnetofósseis "gigantes" poderiam ter servido como espinhos protetores.

No entanto, simulações de modelos sugeriram que eles também poderiam possuir propriedades magnéticas avançadas, algo que Harrison queria explorar mais a fundo. "Parece que essa criatura estava controlando cuidadosamente a forma e a estrutura desses fósseis, e queríamos saber por quê", disse ele.

Os pesquisadores aplicaram uma nova técnica para visualizar a estrutura interna do fóssil, revelando como os momentos magnéticos (pequenos campos magnéticos gerados pela rotação dos elétrons) estão dispostos dentro do magnetofóssil.

Até agora, os cientistas não conseguiam capturar imagens magnéticas 3D de partículas maiores, como magnetofósseis gigantes, porque os raios X não conseguiam penetrá-las.

A pesquisa foi possível graças a uma técnica desenvolvida pela coautora Claire Donnelly no Instituto Max Planck, na Alemanha, e realizada nas instalações de raios X Diamond, em Oxford.

“O fato de termos conseguido mapear a estrutura magnética interna com tomografia magnética já era um ótimo resultado, mas o fato de os resultados fornecerem informações sobre a navegação de criaturas milhões de anos atrás é realmente empolgante”, disse Donnelly.

As imagens revelaram uma configuração magnética complexa, com momentos magnéticos girando em torno de uma linha central que atravessa o interior do fóssil, formando um padrão de vórtice semelhante a um tornado.

Segundo Harrison, esse magnetismo vorticoso proporciona propriedades ideais para a navegação, gerando uma oscilação em resposta a pequenas mudanças na intensidade do campo magnético, que se traduzem em informações detalhadas no mapa. "Essa partícula magnética não apenas detecta a latitude ao perceber a inclinação do campo magnético da Terra, mas também mede sua intensidade, que pode variar com a longitude", afirmou.

A geometria dessa estrutura de vórtice é altamente estável, o que significa que ela pode resistir a pequenas perturbações ambientais que, de outra forma, poderiam interromper a navegação. "Se a natureza desenvolvesse um GPS, uma partícula na qual se pudesse confiar para navegar milhares de quilômetros pelo oceano, seria algo parecido com isso", disse ele.

Ao desvendar o mistério persistente sobre a função dos fósseis, o trabalho também ajuda a restringir a busca pelo animal que os produziu. "A próxima pergunta é o que gerou esses fósseis", disse Harrison. "Isso nos indica que precisamos procurar um animal migratório que fosse comum o suficiente nos oceanos para deixar abundantes restos fósseis."

Harrison sugere que as enguias poderiam ser candidatas em potencial, visto que evoluíram há cerca de 100 milhões de anos e continuam sendo um dos animais menos compreendidos e mais esquivos. Enguias europeias e americanas viajam milhares de quilômetros de rios de água doce para desovar no Mar dos Sargaços. Embora consigam sentir o campo magnético da Terra, o mecanismo pelo qual o fazem ainda não está claro. Partículas de magnetita foram detectadas em enguias, mas ainda não foram visualizadas diretamente em suas células e tecidos, em parte devido ao seu tamanho diminuto e ao fato de poderem estar escondidas em qualquer parte do corpo.

Harrison trabalhou em estreita colaboração com Sergio Valencia, do Helmholtz-Zentrum Berlin, no desenvolvimento da pesquisa. "Esta foi uma colaboração verdadeiramente internacional, envolvendo especialistas de diferentes áreas, todos trabalhando juntos para esclarecer a possível funcionalidade desses magnetofósseis", disse Valencia.

Apesar de seu hospedeiro ainda ser desconhecido, "os magnetofósseis gigantes representam um passo fundamental para rastrear como os animais evoluíram da magnetorrecepção bacteriana básica para sistemas de navegação altamente especializados, semelhantes ao GPS", disse Harrison.

A pesquisa foi parcialmente financiada pela União Europeia, pelo Conselho Europeu de Investigação e pela Royal Society. Rich Harrison é membro do St Catharine's College, em Cambridge.

Richard J. Harrison et al. ' A tomografia vetorial magnética revela que os magnetofósseis gigantes são otimizados para a recepção de magnetointensidade .' Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02721-3