
幕後文章是與國家科學基金會合作提供給生活方面的。
Loggerhead海龜的築巢季節(一種受威脅的物種)在佛羅里達州和北卡羅來納州之間的沙灘上如火如荼。築巢從今年4月的頭幾天開始,比平常早幾週,這可能是由於溫和的冬季在沿海水域的相對溫暖。 Loggerhead築巢季節的早期開球可能預示著築巢通常結束時的巢數創紀錄的巢數。
在築巢季節,成人女loggerheads,有些體重高達300磅,晚上離開大海,然後木材到海灘上。然後,揮舞著他們的力量,海龜用後腳鰭在沙子中挖一個淺坑 - 一個防護腔,雞蛋會孵化。
每次產下約100個雞蛋之後,海龜用沙子覆蓋了它們的巢,然後將其拖回大海,再也看不到他們的後代。 loggerhead卵在陽光下孵化約50至60天后,大多數六月至九月之間出現了大多數烏龜。
在世界上找到自己的路
離開巢穴後,每個孵化場都會立即爬上海洋,並在周圍開始了史詩般的8,000英里獨奏之旅北大西洋盆地。在大約6至12歲的情況下,這一令人難以置信的遷移的年輕Loggerhead將返回北美沿海水域 - 只有在大多數居民的掠食性魚類和鳥類都被沿海水域的捕食性魚類和鳥類食用之後,它們才會返回。 (成人木頭的區別是它們的巨大頭和大碎顎。)
年輕的Loggerhead海龜的遷移使它們進入了開闊的海洋的相對安全,在海洋中,捕食者比沿海水域不那麼豐富。這次旅程是動物界最長,最壯觀的遷移之一。烏龜開始時毫無防禦,長達兩英寸的孵化場 - 大量堆積在它們上。
能夠以每小時大約半英里的最大速度游泳,並且無法潛水,年輕的海龜沿著海面慢慢游泳,無法逃避大多數掠食者。大多數人無法生存。佛羅里達只有大約四分之一孵化成年。
生存策略
Loggerhead孵化到捕食者的極端脆弱性和野生海洋的異想天開引出了一個問題:這些動物中的任何一個如何在他們的馬拉松遷移中倖存下來?
令人驚訝的新答案來自由北卡羅來納大學教堂山分校的海洋生物學家肯尼斯·洛曼(Kenneth Lohmann)領導的研究團隊,由國家科學基金會部分資助。根據該團隊的最新發現,該發現發表在最近的兩篇同伴論文中Loggerhead海龜天生具有繼承的“磁圖”。
地球的磁場在全球各不相同;不同地理區域中存在略有不同的字段。當它們在沿遷移路線的特定位置遇到磁場時,海龜的磁性圖(一系列遺傳指令)告訴年輕的烏龜,該路要走。正如Lohmann所說,磁性地圖使年輕的海龜將這些不同的田地用作“公海中的路標”。不同位置的磁場差異導致海龜改變游泳方向,以便它們沿著自己的路線保持遷移途徑。
例如,年輕的Loggerheads通過向南轉動葡萄牙北部附近的特定磁場。這種反應有助於他們留在溫暖的水域中,並避免向北掃入英國和斯堪的納維亞半島附近的冰冷水域,在那裡他們可能會凍死。
Lohmann的團隊通過實驗室實驗研究了Loggerhead Turtles的磁性圖,這些實驗涉及將從未在海洋中從未在海洋中的年輕海龜露出到磁場,就像沿著其遷徙路線的關鍵位置一樣。例如,在一個實驗中,他們將在佛羅里達州南部孵化的磁場暴露在佛羅里達州,葡萄牙和非洲遇到的磁場上。大多數海龜使同樣的轉向決定那隻狂野的烏龜沿著大西洋沿著圓形路線沿著圓形路線而產生。結果表明,烏龜的大腦從出生到圍繞其遷徙路線進行了硬連線。
此外,Lohmann的小組發現,烏龜從磁場中獲得緯度和經度樣信息。實際上,海龜從磁場獲得比從他們的指南針獲得的更複雜的空間表現
聰明的游泳
研究人員的發現還表明,在使用磁場進行導航時,海龜通過“智能游泳”策略取得了進步。該技術涉及使用戰略方向游泳(在否則可能會將烏龜偏離路線的地區)中,散佈著被動漂移,沿著烏龜想要走的方向移動的潮流。聰明的游泳使海龜在遷移遠處的同時可以節省能量。
洛曼說:“新的結果告訴我們,在正確的位置進行的少量定向游泳對烏龜遵循的遷徙路徑以及它們是否達到有利於生存的棲息地產生了深遠的影響。”
智能游泳的概念是由大量的計算機模擬結合在一起的洋流和“虛擬海龜”的概念,它們每天都被動地漂移或游動一段時間,兩個或三個小時。分析表明,即使少量游泳也對遷移途徑烏龜緊隨其後。
這些結果令人驚訝,因為許多科學家認為海龜無法控制其遷徙路徑,因為某些地方的洋流移動得如此之快。 Lohmann說:“與期望相反,我們的分析表明,即使是最年輕的海龜也可以影響其遷徙路徑,以影響生存的可能性。”
該團隊的結果表明,其他緩慢移動的生物(包括蝴蝶,刺耳的蜘蛛和商業上重要的魚類和螃蟹的幼蟲)也可能比以前認為的動作更具控制權。
未來的研究與保護
研究人員將通過與其他科學家合作來繼續其Loggerhead研究追踪年輕的海龜使用衛星發射器通過海洋。團隊將在烏龜遷移時監視它們的路徑,然後確定其運動中有多少歸因於主動游泳以及被動漂移多少。
所有的海龜都受到威脅或瀕危。幸運的是,Lohmann關於Loggerhead使用地球磁場進行導航的發現可能有助於改善某些海龜保護策略。
一個很好的例子:在佛羅里達州和其他地方,一種常見的保護習慣是用線籠在海灘上圍繞烏龜巢穴來保護烏龜雞蛋來自掠食性海灘浣熊。儘管可能使用這種籠子,但它們可能會扭曲當地磁場,從而損害孵化器在離開巢穴後導航的能力。
編者註:幕後描繪的研究人員已得到文章的支持國家科學基金會,聯邦機構負責在科學和工程領域的所有領域資助基礎研究和教育。本材料中表達的任何觀點,發現和結論或建議都是作者的意見,不一定反映了國家科學基金會的觀點。看到幕後檔案。