Морские черепахи используют магнитное поле Земли как невидимую карту
Морские черепахи очаровывали людей на протяжении многих поколений. Их спокойствие на берегу скрывает сложное путешествие по открытому океану, которое, кажется, почти невозможно отследить. Их способность мигрировать на тысячи миль уже много лет озадачивает исследователей.
Эксперты давно подозревали, что морские черепахи полагаются на магнитное поле Земли, чтобы проложить свой курс, но детали были не совсем ясны.
Исследование, проведенное под руководством Кайлы Гофорт из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл, посвящено тому, как эти животные могут изучать и запоминать различные магнитные сигналы, отмечающие важные места.
Навигация с помощью магнитного поля Земли
Логгерхедские черепахи известны своими длительными путешествиями к определенным местам кормления и гнездования. Они могут преодолевать более 1 000 миль в Атлантике, всегда возвращаясь в знакомые воды.
Исследование показало, что эти существа не только имеют внутреннюю карту, но и способны улавливать магнитные сигналы, указывающие на важные пункты назначения. Эта способность может помочь им возвращаться в лучшие кормовые районы, не теряя чувства направления.
«В нашем исследовании впервые выясняется, могут ли мигрирующие животные научиться распознавать магнитные сигналы различных географических зон», - говорит Гофорт.
«Исследователи десятилетиями предполагали, что животные могут узнавать магнитные сигналы, но это первая эмпирическая демонстрация такой способности, и она заполняет важный пробел в наших знаниях».
Морские черепахи используют эти заученные сигналы подобно запомненным ориентирам. Магнитная сигнатура каждого района может служить мысленной булавкой на карте океана, направляя их с удивительной точностью.
Магнитные чувства морских черепах
Ученые долгое время спорили, обладают ли морские черепахи одним магнитным чувством или несколькими. Новые данные указывают на то, что у морских черепах есть чувство магнитного компаса и чувство магнитной карты, каждое из которых функционирует по-разному.
С практической точки зрения, одно чувство помогает рептилиям сориентироваться в направлении, а другое - понять, где они находятся в общей схеме поля Земли. Эта двойная система, по-видимому, является ключевым фактором в миграции на большие расстояния.
«Способность различать магнитные поля разных географических районов, вероятно, объясняет, как многие животные - не только морские черепахи - могут перемещаться на большие расстояния в определенные места», - говорит Кен Ломанн, профессор биологии в UNC-Chapel Hill.
Полученные результаты позволяют предположить, что многие мигрирующие виды могут полагаться на сходное сочетание ориентации и позиционной информации. Люди наблюдали подобное поведение у некоторых птиц, что указывает на элегантную схему, общую для разных групп животных.
Технологии и охрана природы
Сенсорные таланты морских черепах могут стать основой для современных навигационных решений. Некоторые инженеры изучают, как животные интерпретируют электромагнитные сигналы, чтобы усовершенствовать беспилотники и автономные транспортные средства.
Защита черепах - это не только предотвращение браконьерства или загрязнения окружающей среды. Теперь специалисты по охране природы задаются вопросом, не могут ли искусственные магнитные помехи, например, силовые кабели, сбить с толку морских черепах, пытающихся добраться до дома.
«Удивительно, что морские черепахи имеют доступ к огромному количеству невидимой информации, которую они используют для навигации таким образом, что нам даже трудно себе это представить», - говорит Кэтрин Ломанн, профессор биологии из Университета Южной Калифорнии в Чапел-Хилл.
Некоторые эксперты предлагают учитывать в планах развития морской среды чувствительный магнитный мир, на который опираются эти существа. Тщательное планирование может свести к минимуму нарушения, что даст черепахам больше шансов добраться до мест кормления и гнездования».
Связь физики и биологии
Один из самых удивительных аспектов исследования связан со специализированной антенной системой. Она помогла воссоздать определенные магнитные условия в контролируемой среде, чтобы черепахи могли подвергаться воздействию различных полей.
«Примечательно, что антенная система, которую мы создали для исследования черепах, практически идентична той, что использовалась для поиска темной материи, над которой мы работали, - говорит Рейко Хеннинг, профессор кафедры физики и астрономии Университета Южной Калифорнии в Чапел-Хилл.
Такое совпадение между физикой и биологией показывает, что решение реальных головоломок часто объединяет несколько отраслей науки.
С помощью такой технологии ученые могут наблюдать за тем, как животные реагируют на изменение магнитных элементов, не отправляя их в море. Такой подход ускоряет сбор данных и расширяет возможности исследователей в лабораторных условиях.
Команда намерена проверить, могут ли логгерхеды запоминать несколько магнитных полей и как быстро они адаптируются к новым сигналам. Остаются вопросы о том, как развиваются эти навигационные навыки и передают ли черепахи свои знания потомству.
