รู้จัก 'น้ำตาเต่าทะเล' ที่อาจช่วยไขปริศนาสนามแม่เหล็กโลก

ทุกปีในช่วงปลายฤดูใบไม้ผลิและต้นฤดูร้อน เต่าทะเลตัวเมียจะคลานออกมาจากมหาสมุทรภายใต้แสงจันทร์เพื่อวางไข่ในทราย โดยมักจะกลับมายังชายหาดเดิมที่พวกมันเกิดเมื่อหลายปีก่อน

จูเลียนนา มาร์ติน ซึ่งเป็นนักศึกษาปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยเซ็นทรัลฟลอริดา กำลังทำการวิจัยระดับปริญญาเอก ด้วยการใช้ 'น้ำตาเต่าทะเล' โดยใช้ช่วงทที่เต่าทะเลตัวเมียจะคลานออกมาจากมหาสมุทรภายใต้แสงจันทร์เพื่อวางไข่ในทราย เธอจะคอยเฝ้าดูชายหาดและรอให้เต่าเริ่มวางไข่ เมื่อถึงจุดนั้น เต่าจะเข้าสูสภาวะผ่านคลายเหมือนอยู่ในภวังค์ ทำให้นักวิมาร์ตินสามารถเข้าใกล้ๆเพื่อไปเก็บตัวอย่างได้ 

มาร์ตินบอกว่าวิธีการของเธอคือการคลานเข้าไปหาเต่าบนพื้นทราย แล้วใช้สำลีโฟมเช็ดรอบดวงตาของเต่าเพื่อซับน้ำตาที่ไหลออกมา แน่นอนว่าโดยหลักการแล้วนั่นไม่ใช่ 'น้ำตา' ที่เต่าร้องไห้ด้วยความโศกเศร้าหรือเจ็บปวด แต่เป็นของเหลวที่เต่าจะหลั่งออกมาผ่านดวงตา เพื่อขับเกลือส่วนเกินออกจากร่างกาย 

สาเหตุที่มาตินต้องทำแบบนี้ เพราะงานวิจัยของเธอนั้นมีเป้าหมายเพื่อตรวจสอบน้ำตาของเต่าทะเลว่ามีแบคทีเรียชนิดใดชนิดหนึ่งมากเป็นพิเศษหรือไม่ ซึ่งการค้นพบบดังกล่าว อาจช่วยไขปริศนาที่ใหญ่และน่าทึ่งที่สุดประการหนึ่งของชีววิทยาได้ นั่นคือ สัตว์ต่างๆ นำทางโดยใช้สนามแม่เหล็กที่มองไม่เห็นของโลกได้อย่างไร โดยเฉพาะเต่าที่ใช้ระบบนำทางดังกล่าวเพื่อกลับมาวางไข่ที่เดิมที่มันเคยฟักออกมาจากไข่เมื่อนานมาแล้ว

นี่เป็นหนึ่งในทฤษฎีที่นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกเองก็หาทางพิสูจน์ ว่าสัตว์สามารถรับรู้แรงแม่เหล็กเหล่านี้ได้อย่างไร มีการคาดการณ์ว่าอาจมีโมเลกุลที่ไวต่อแสงบางชนิดทำหน้าที่ผลิตสิ่งที่เรียกว่า 'คู่เรดิคัล' ซึ่งเป็นโมเลกุลแยกกันสองโมเลกุลที่มีอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่หนึ่งตัว อิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่สองตัวนี้พันกันแบบควอนตัม ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วหมายความว่าสถานะของอิเล็กตรอนทั้งสองนั้นพึ่งพากัน ตีลังกาไปมาระหว่างกัน

ทฤษฎีนี้แสดงให้เห็นว่าสนามแม่เหล็กของโลกมีอิทธิพลต่อสถานะการหมุนของคู่เรดิคัลเหล่านั้น และส่งผลต่อผลลัพธ์ของปฏิกิริยาเคมีในร่างกายของสัตว์ ปฏิกิริยาเคมีเหล่านี้ซึ่งสัตว์สามารถตีความได้ในทางทฤษฎี เช่น กลิ่นหรือภาพ เข้ารหัสข้อมูลเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กของโลก 

อีกทฤษฎีกลับระบุว่า สัตว์มีเศษวัสดุแม่เหล็กอยู่ในร่างกาย เช่น แร่แมกนีไทต์ ตามทฤษฎีนี้ เศษวัสดุแม่เหล็กเหล่านี้ได้รับอิทธิพลจากสนามแม่เหล็กของโลก เช่นเดียวกับเข็มทิศ และสัตว์สามารถรับรู้ถึงอิทธิพลเหล่านี้เพื่อระบุตำแหน่งที่พวกมันกำลังไป

ขณะที่งานวิจัยของมาร์ติน กำลังเริ่มต้นจากการพิสูจน์ทฤษฎีหลัง พวกเขาเสนอว่าเต่าทะเลอาจมีความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันกับแบคทีเรียที่ผลิตแมกนีไทต์ ซึ่งเป็นเข็มทิศที่มีชีวิตอย่างแท้จริง โดยแบคทีเรียเหล่านี้รับรู้สนามแม่เหล็กและสื่อสารข้อมูลกลับไปยังเต่าด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง

นี่ไม่ใช่เรื่องเกินจริงเลย แบคทีเรียแม่เหล็ก หรือที่เรียกกันอย่างเป็นทางการว่า 'แบคทีเรียแมกนีโตแทกติก' มีอยู่จริงและพบได้ทั่วไปในสิ่งแวดล้อมทางน้ำทั่วโลก นอกจากนี้ ยังมีหลักฐานที่บ่งชี้ว่าแบคทีเรียแมกนีโตแทกติกช่วยให้จุลินทรีย์อีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่าโปรติสต์ นำทางได้ คำถามก็คือ แบคทีเรียเหล่านี้จะช่วยให้เต่านำทางได้หรือไม่

อย่างไรก็ตาม แม้ว่ามาร์ตินจะพบแบคทีเรียเหล่านี้ในน้ำตาของเต่าทะเล ก็อาจจะยังไม่สามารถพิสูจน์ทฤษฎีนี้ได้อย่างสมบูรณ์ แต่ไม่ใช่ว่าจะเป็นไปไม่ได้ เธอมองว่าชีวิตเป็นสิ่งที่น่าอัศจรรย์ และการวิจัยจะทำให้เราได้ค้นพบวิธีที่จะทำสิ่งต่างๆ ที่เราไม่สามารถจินตนาการได้เลยว่าจะเกิดขึ้นจริงเมื่อหลายศตวรรษก่อน