32
Ученые обнаружили, что головастые морские черепахи могут изучать и запоминать уникальные магнитные подписи разных географических регионов. Этот прорыв дает первые эмпирические доказательства, подтверждающие идею о том, что черепахи используют обученные магнитные сигналы, чтобы ориентироваться на большие расстояния с чрезвычайной точностью. Исследование также показывает, что черепахи обладают двумя разными магнитными ощущениями, что углубляет наше понимание того, как мигрирующие животные воспринимают и используют магнитное поле Земли.
Головастые черепахи и магнитная навигация
Исследователи из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл предоставили первые конкретные доказательства того, что морские черепахи головасты могут изучать и запоминать уникальные магнитные сигнатуры разных географических регионов. Это открытие проливает новый свет на то, как черепахи и другие мигрирующие животные преодолевают огромные расстояния, чтобы добраться до мест кормления и размножения. Исследование, опубликованное 12 февраля в журнале Nature, также свидетельствует о том, что морские черепахи имеют два разных магнитных ощущения, каждое из которых играет разную роль в обнаружении магнитного поля Земли.
Головастые черепахи известны своими изумительными миграциями на дальние расстояния, полагаясь на внутреннюю магнитную карту для определения своего местоположения на основе колебаний магнитного поля Земли. Хотя ученые давно подозревали, что черепахи также могут изучать и распознавать определенные магнитные поля, связанные с важными местами, до сих пор не было прямых доказательств.
Прорыв в исследовании навигации животных
"Наше исследование впервые исследовало, может ли мигрирующее животное научиться распознавать магнитные сигнатуры разных географических областей", - сказала Кайла Гофорт, первый автор исследования. «Исследователи десятилетиями предполагали, что животные могут изучать магнитные подписи, но это первая эмпирическая демонстрация такой способности, поэтому она восполняет важный пробел в наших знаниях».
С помощью контролируемых экспериментов исследовательская группа продемонстрировала, что черепахи болотные черепахи могут изучать и запоминать магнитные поля мест, где они получают пищу. Эта способность свидетельствует о том, что черепахи используют изученную магнитную информацию для навигации к местам поиска пищи, помогая объяснить их удивительную точность навигации на больших расстояниях. В более широком плане эти выводы могут быть применены к широкому кругу мигрирующих животных, возлагаемых на магнитные сигналы для навигации.
"Способность различать магнитные поля разных географических областей, вероятно, объясняет, сколько животных - не только морских черепах - могут перемещаться на большие расстояния до определенных мест", - сказал Кен Ломанн, профессор биологии в UNC-Chapel Hill.
Два разных магнитных ощущения
Исследование также углубляется в основные механизмы магнитного зондирования. Результаты показывают, что ощущение магнитной карты и магнитного компаса черепах зависят от разных способов обнаружения магнитных полей, что свидетельствует о наличии у этих животных двух разных магнитных чувств. Это открытие обеспечивает значительный прогресс в более широком научном понимании того, как животные воспринимают и используют магнитное поле Земли.
В дополнение к последствиям для науки, исследование обещает усилия по сохранению и технологическому прогрессу человека. Понимание того, как черепахи обнаруживают и интерпретируют магнитные поля, может помочь охранникам смягчить сбои, вызванные сооружениями, созданными человеком, такими как линии электропередач и оффшорные ветровые электростанции, которые могут мешать естественным магнитным сигналам. Кроме того, выводы этого исследования могут способствовать разработке новых навигационных технологий, вдохновленных природой.
Разгадка тайн черепаховой навигации
"Мы знали уже 20 лет, что морские черепахи имеют магнитные карты, и теперь, показав, что они могут изучать новые места, мы узнали, как можно создавать и изменять карты", - сказала Кэтрин Ломанн, профессор биологии в UNC-Chapel Hill. «Удивительно, что морские черепахи имеют доступ ко множеству невидимой информации, которую они используют для навигации способами, которые нам трудно даже вообразить».
Междисциплинарный характер исследования подчеркивает важность сотрудничества между научными отраслями. Примечательно, что специализированная антенная система, созданная для этого исследования, очень похожа на технологию, используемую для отдельных исследований, демонстрируя широкое применение электромагнитных принципов.
"Примечательно, что антенная система, которую мы построили для исследования черепах, почти идентична антенной системе поиска темной материи, над которой мы работали", - сказал Рейко Хеннинг, профессор кафедры физики и астрономии UNC-Chapel Hill. «Это отличный пример широкого применения законов электромагнетизма».
Предстоящие направления исследований
Исследователи планируют продолжить исследование степени способности черепах к обучению, их чувствительности к магнитным полям и тому, как они интегрируют полученную информацию в навигацию в реальном мире. Полученные результаты открывают двери для новых увлекательных исследований и подчеркивают жизненно важную роль междисциплинарного сотрудничества в продвижении научных знаний.
