Вчені розкрили секрет магнітної навігації морських черепах

Вчені виявили, що головасті морські черепахи можуть вивчати та запам’ятовувати унікальні магнітні підписи різних географічних регіонів. Цей прорив надає перші емпіричні докази, які підтверджують ідею про те, що черепахи використовують навчені магнітні сигнали, щоб орієнтуватися на великі відстані з надзвичайною точністю. Дослідження також показує, що черепахи володіють двома різними магнітними відчуттями, що поглиблює наше розуміння того, як мігруючі тварини сприймають і використовують магнітне поле Землі.

Головасті черепахи та магнітна навігація

Дослідники з Університету Північної Кароліни в Чапел-Хілл надали перші конкретні докази того, що морські черепахи головасті можуть вивчати та запам’ятовувати унікальні магнітні сигнатури різних географічних регіонів. Це відкриття проливає нове світло на те, як черепахи та інші мігруючі тварини долають величезні відстані, щоб дістатися до місць годівлі та розмноження. Дослідження , опубліковане 12 лютого в журналі Nature, також свідчить про те, що морські черепахи мають два різних магнітних відчуття, кожне з яких відіграє різну роль у виявленні магнітного поля Землі.

Головасті черепахи відомі своїми дивовижними міграціями на далекі відстані, покладаючись на внутрішню магнітну карту для визначення свого місцезнаходження на основі коливань магнітного поля Землі. Хоча вчені давно підозрювали, що черепахи також можуть вивчати та розпізнавати певні магнітні поля, пов’язані з важливими місцями, досі не було прямих доказів на підтримку цього.

Прорив у дослідженні навігації тварин

«Наше дослідження вперше дослідило, чи може мігруюча тварина навчитися розпізнавати магнітні сигнатури різних географічних областей», — сказала Кайла Гофорт, перший автор дослідження. «Дослідники десятиліттями припускали, що тварини можуть вивчати магнітні підписи, але це перша емпірична демонстрація такої здатності, тому вона заповнює важливу прогалину в наших знаннях».

За допомогою контрольованих експериментів дослідницька група продемонструвала, що черепахи болотні черепахи справді можуть вивчати та запам’ятовувати магнітні поля місць, де вони отримують їжу. Ця здатність свідчить про те, що черепахи використовують вивчену магнітну інформацію для навігації назад до місць пошуку їжі, допомагаючи пояснити їхню дивовижну точність навігації на великих відстанях. У більш широкому плані ці висновки можуть бути застосовані до широкого кола мігруючих тварин, які покладаються на магнітні сигнали для навігації.

«Здатність розрізняти магнітні поля різних географічних областей, ймовірно, пояснює, скільки тварин — не тільки морських черепах — можуть переміщатися на великі відстані до певних місць», — сказав Кен Ломанн, професор біології в UNC-Chapel Hill.

Два різних магнітних відчуття

Дослідження також заглиблюється в основні механізми магнітного зондування. Результати показують, що відчуття магнітної карти та магнітного компаса черепах залежать від різних способів виявлення магнітних полів, що свідчить про наявність у цих тварин двох різних магнітних почуттів. Це відкриття забезпечує значний прогрес у ширшому науковому розумінні того, як тварини сприймають і використовують магнітне поле Землі.

На додаток до наслідків для науки, дослідження обіцяє зусилля щодо збереження та технологічний прогрес людини. Розуміння того, як черепахи виявляють і інтерпретують магнітні поля, може допомогти природоохоронцям пом’якшити збої, спричинені спорудами, створеними людиною, такими як лінії електропередач і офшорні вітрові електростанції, які можуть заважати природним магнітним сигналам. Крім того, висновки цього дослідження можуть сприяти розробці нових навігаційних технологій, натхненних природою.

Розгадка таємниць черепахової навігації

«Ми знали вже 20 років, що морські черепахи мають магнітні карти, і тепер, показавши, що вони можуть вивчати нові місця, ми дізналися, як можна створювати та змінювати карти», — сказала Кетрін Ломанн, професор біології в UNC-Chapel Hill. «Дивно, що морські черепахи мають доступ до безлічі невидимої інформації, яку вони використовують для навігації способами, які нам важко навіть уявити».

Міждисциплінарний характер дослідження підкреслює важливість співпраці між науковими галузями. Примітно, що спеціалізована антенна система, створена для цього дослідження, дуже нагадує технологію, що використовується для окремих досліджень, демонструючи широке застосування електромагнітних принципів.

«Примітно, що антенна система, яку ми побудували для дослідження черепах, майже ідентична антенній системі пошуку темної матерії, над якою ми працювали», — сказав Рейко Хеннінг, професор кафедри фізики та астрономії UNC-Chapel Hill. «Це чудовий приклад широкого застосування законів електромагнетизму».

Майбутні напрямки досліджень

Дослідники планують продовжити дослідження ступеня здатності черепах до навчання, їхньої чутливості до магнітних полів і того, як вони інтегрують отриману інформацію в навігацію в реальному світі. Отримані результати відкривають двері для нових захоплюючих досліджень і підкреслюють життєво важливу роль міждисциплінарного співробітництва в просуванні наукових знань.