چگونه نوزاد لاک‌پشت‌های دریایی مسیر هزاران کیلومتر را پیدا می‌کنند

1

نوزادان لاک‌پشت پوزه‌عقابی از لحظه خروج از تخم با چالشی شگفت‌انگیز روبه‌رو می‌شوند. آن‌ها از ساحل به سمت آب می‌خزند و سپس هزاران کیلومتر مسیر ناشناخته را در اقیانوس طی می‌کنند؛ آن هم بدون تجربه، بدون همراهی والدین و تنها با اتکا به توانایی‌های درونی خود.

پژوهش جدیدی از دانشگاه کارولینای شمالی در چپل هیل (UNC) پرده از راز این توانایی استثنایی برمی‌دارد.

لاک‌پشت‌های کوچک چگونه مسیر خود را پیدا می‌کنند

این تحقیق نشان می‌دهد که نوزاد لاک‌پشت‌ها از نوعی حس لمسی مغناطیسی استفاده می‌کنند؛ حسی که به‌احتمال زیاد با بلورهای ریز مگنتیت در بدن آن‌ها فعال می‌شود و به آن‌ها امکان می‌دهد جایگاه خود را روی «نقشه مغناطیسی» زمین تشخیص دهند.

در کنار این حس، یک حس مغناطیسی وابسته به نور نیز مانند قطب‌نما عمل می‌کند و به لاک‌پشت‌ها کمک می‌کند جهت‌گیری ثابتی داشته باشند.

ترکیب این دو سیستم باعث می‌شود نوزادان لاک‌پشت پیش از آنکه حتی ساحل را پشت سر بگذارند، بدانند کجا هستند و باید به کدام سمت حرکت کنند.

لاک‌پشت‌ها چگونه میدان مغناطیسی زمین را تشخیص می‌دهند

دانشمندان معتقدند حیوانات از دو روش اصلی برای حس‌کردن مغناطیس استفاده می‌کنند:

• روش اول بر مولکول‌های حساس به نور تکیه دارد که تحت تأثیر میدان مغناطیسی دچار تغییرات شیمیایی می‌شوند.
• روش دوم بر ذرات بسیار ریز مگنتیت متکی است که هنگام قرارگرفتن در میدان مغناطیسی کشیده می‌شوند و حس لمسی ایجاد می‌کنند.

نوزادان لاک‌پشت پوزه‌عقابی هم قطب‌نما دارند هم نقشه مغناطیسی. اما تا پیش از این مشخص نبود کدام گیرنده مسئول «حس موقعیت» و تعیین نقطه جغرافیایی است.

مقایسه حس دیداری و لمسی مغناطیس

پژوهشگران UNC برای پاسخ به این سؤال یک آزمایش شرطی‌سازی هوشمندانه طراحی کردند. نوزاد لاک‌پشت‌ها می‌توانند یاد بگیرند یک میدان مغناطیسی خاص را — مشابه میدان طبیعی یک نقطه واقعی در اقیانوس — با غذا مرتبط بدانند.

تفاوت آن‌ها با سگ‌های پاولف این است که به‌جای آب‌ریزش دهان، نوعی «رقص» انجام می‌دهند؛ سر و باله‌های جلویی را بالا می‌آورند، حرکات ریتمیک انجام می‌دهند و نشان می‌دهند انتظار غذا دارند.

«آن‌ها بسیار به غذا علاقه دارند و هر وقت احتمال دهد غذا در راه است با اشتیاق می‌رقصند.» — آلنیا مکیویچ، نویسنده همکار مطالعه

در این آزمایش، گروهی از نوزادان در میدانی مشابه منطقه «ترکس و کایکوس» غذا دریافت کردند. گروه دیگر در میدانی شبیه آب‌های هاییتی تغذیه شدند.

بعدتر هر دو گروه هنگام قرارگیری دوباره در همان میدان مغناطیسی آموخته‌شده، همان رفتار «رقص» را نشان دادند؛ یعنی یاد گرفته بودند که این میدان برابر با محل غذاست.

پالس مغناطیسی حقیقت را آشکار می‌کند

برای کشف اینکه لاک‌پشت‌ها میدان را «می‌بینند» یا «حس می‌کنند»، پژوهشگران از یک آزمایش کلاسیک استفاده کردند: پالس مغناطیسی قوی.

• این پالس سازوکارهای مبتنی بر مگنتیت را مختل می‌کند،
• اما گیرنده‌های وابسته به نور آن را نادیده می‌گیرند.

در ادامه پژوهش، نوزادان آموزش‌دیده ابتدا درون سیم‌پیچ مخصوص قرار گرفتند و پالس دریافت کردند. سپس دوباره داخل میدان مغناطیسی آشنا قرار گرفتند تا واکنش آن‌ها ارزیابی شود.

اگر نقشه بر اساس حس لمسی مگنتیت تنظیم شده باشد، رفتار رقص باید بعد از پالس کاهش یابد. اما اگر سیستم وابسته به نور نقش داشته باشد، رفتار باید پایدار بماند.

نتیجه آزمایش چه بود؟

پس از پالس، واکنش رقص نوزادان به‌طور قابل‌توجهی کاهش یافت. این کاهش نشان می‌دهد توانایی آن‌ها برای تشخیص موقعیت روی نقشه مغناطیسی وابسته به گیرنده‌های مگنتیت و حس لمسی است؛ گیرنده‌هایی که با پالس موقتاً دچار اختلال شدند.

به بیان ساده، نوزادان لاک‌پشت جای خود را احساس می‌کنند، نه آنکه آن را ببینند.

البته این موضوع به معنای بی‌اهمیت بودن سیستم وابسته به نور نیست. پژوهش‌های چند دهه اخیر نشان داده‌اند که لاک‌پشت‌ها از حس مغناطیسی وابسته به نور برای حفظ مسیر مستقیم در اقیانوس استفاده می‌کنند.

چگونه هر دوی این سیستم‌ها نقش خود را ایفا می‌کنند

پژوهش جدید نشان می‌دهد این دو سیستم نقش‌های متفاوتی دارند:

• سیستم وابسته به نور: جهت را مشخص می‌کند.
• سیستم مگنتیت: موقعیت جغرافیایی را تعیین می‌کند.

بنابراین لاک‌پشت‌های کوچک هم می‌دانند کجا هستند، هم می‌دانند به کدام سمت باید بروند.

اهمیت درک این توانایی برای علم و محیط زیست

شناخت سازوکارهای حسی لاک‌پشت‌های دریایی توضیح می‌دهد چگونه موجوداتی با مغز کوچک و بدون راهنما می‌توانند اقیانوسی عظیم را طی کنند.

این یافته‌ها همچنین برای حفاظت از این گونه‌ها اهمیت دارند. لاک‌پشت‌های پوزه‌عقابی به میدان‌های مغناطیسی برای مسیرهای مهاجرت خود تکیه می‌کنند و به محل تولدشان «چاپ» می‌شوند.

سیاست‌گذاران با شناخت نوع حساسیت این حیوانات می‌توانند تصمیم‌های بهتری درباره توسعه ساحلی، آلودگی‌های الکترومغناطیسی و مدیریت زیستگاه‌ها اتخاذ کنند. این دانش حتی می‌تواند به تفسیر تغییرات مهاجرتی ناشی از تغییر میدان مغناطیسی زمین در طول زمان کمک کند.

نویسندگان پژوهش یادآور می‌شوند که نوزادان لاک‌پشت احتمالاً از ترکیب چند حس استفاده می‌کنند: حس مغناطیسی، دیداری، جهت موج‌ها، جریان آب و حتی نشانه‌های شیمیایی. اما این مطالعه یک نکته کلیدی را روشن می‌کند:

لاک‌پشت‌های نوزاد هنگام مراجعه به نقشه مغناطیسی ذاتی خود، جایگاهشان را با «احساس» میدان زمین پیدا می‌کنند.

این مطالعه در نشریه Journal of Experimental Biology منتشر شده است.

جمع‌بندی

نوزاد لاک‌پشت‌های دریایی به کمک یک سیستم بیولوژیکی شگفت‌انگیز، مسیر هزاران کیلومتر اقیانوسی را بدون راهنما پیدا می‌کنند. ترکیب حس لمسی مگنتیت برای تشخیص موقعیت و حس مغناطیسی وابسته به نور برای تعیین جهت، به آن‌ها اجازه می‌دهد از همان لحظات ابتدایی زندگی مسیریابی دقیقی داشته باشند.

اگر از دنیای شگفت‌انگیز حیوانات لذت می‌بری، این مقاله را با دوستانت به اشتراک بگذار و در مورد بخش جذاب مورد علاقه‌ات کامنت بگذار.