ملحمة السلحفاة البحرية ، الجزء الأول: من الشاطئ إلى المحيط المفتوح

السلاحف البحرية هي سادة الملاحة. يبدأ الأمر عندما تجد الصغار ، البالغة من العمر دقائق فقط ، طريقهم من الشاطئ إلى البحر. بمجرد وصولهم إلى الماء ، ينشئون مسارًا يأخذهم في هجرة ملحمية. إنهم يقومون بهذه الرحلة الخطيرة بمفردهم ، متتبعين مسارات هجرة معقدة عبر مساحات شاسعة من المحيط المفتوح دون توجيه أو تدريب.

السلاحف البحرية ضخمة الرأس. مايك جونزاليس / CC-BY-SA.3.0

فريق بقيادة كينيث لومانعالم الأحياء البحرية بجامعة نورث كارولينا في تشابل هيل ، درس التوجيه والملاحة في السلاحف البحرية ضخمة الرأس (كاريتا كاريتا) لأكثر من 20 عامًا. ضخمة الرأس موزعة على نطاق واسع ، وتعيش في المحيط الأطلسي والهندي والمحيط الهادئ. أولئك الذين ولدوا على الشواطئ على طول الساحل الشرقي لفلوريدا سوف يسبحون بعيدًا عن الشاطئ إلى Gulf Stream ، وهو تيار من المياه الدافئة يمتد شمالًا على طول ساحل فلوريدا.

تُظهر التجارب التي أجراها لومان وآخرون أن الحيوانات الضخمة ذات الرؤوس الكبيرة تستخدم مجموعة متنوعة من الإشارات لتوجيه وتوجيه أنفسهم من أعشاشهم إلى تيار الخليج ، وبعد ذلك للتنقل آلاف الأميال عبر المحيطات. في هذا الجزء الأول من سلسلة من جزأين ، أناقش كيف يجد الصغار البحر ويضبطون مسارهم نحو المحيط المفتوح. سأغطي المآثر الملاحية المدهشة والهجرات عبر المحيطات التي قام بها الصغار والكبار في الجزء الثاني القادم.

تبدأ الرحلة المذهلة برحلة أولى متواضعة: رحلة قصيرة لكنها حيوية من العش إلى البحر.

البحث عن المحيط

مباشرة بعد الحفر من أعشاشها ، يجب أن تتسابق الصغار نحو الأمان النسبي للمياه. إذا نجوا حتى سن الرشد ، يمكن أن يزن الطفل ضخم الرأس أكثر من 300 رطل ويصل طوله إلى أكثر من ثلاثة أقدام. لكن الأطفال حديثي الولادة ، الذين يبلغ طولهم 2 بوصة ويزن 0.05 رطلاً فقط ، هم فريسة سهلة لسرطان البحر والطيور البحرية والراكون والحيوانات المفترسة الأخرى.

هيلا شاكيد / CC-BY-SA.3.0

تنجذب الصغار إلى المحيط ، لكنهم لم يروه أو مروا به من قبل ، فكيف يعرفون في أي اتجاه يزحفون؟ توفر بيئة السلاحف العديد من الإشارات الممكنة. أولاً ، الأفق باتجاه البحر أقل من أفق اليابسة. ويرجع ذلك إلى أن الكثبان الرملية والنباتات تشكل صورة ظلية قاتمة في اتجاه اليابسة. ثانيًا ، ينحدر الشاطئ لأسفل في اتجاه الماء ، لذا فإن التحرك إلى أسفل يؤدي عادةً إلى المحيط. ثالثًا ، نظرًا لأن الماء يعكس ضوءًا أكثر من الأرض ، فإن الأفق باتجاه البحر سيكون أكثر إشراقًا من الأفق الداخلي.

اختبر الباحثون الأفراخ ضخمة الرأس في ساحة مغلقة ، وتلاعبوا بارتفاع الأفق ، ودرجة الانحدار ، وشدة واتجاه الضوء. إذا لم يكن هناك أي إشارة ضوئية ، فإن السلاحف تتحرك إلى أسفل المنحدر. ولكن إذا كان الضوء موجودًا ، فإن هذا المؤشر المرئي يبدو أنه يتجاوز أي إشارات منحدر. كانت الأفراخ موجهة إلى جانب الساحة حيث كانت شدة الضوء أكثر سطوعًا. عندما وُضعت الصور الظلية الداكنة بالقرب من الأفق ، اتجهت السلاحف بعيدًا عن تلك المنطقة.

التوجه نحو الأفق الأكثر إشراقًا والأدنى يوجه السلاحف إلى المحيط. ولكن بمجرد السباحة ، سيحتاجون إلى استخدام مجموعة مختلفة من الإشارات للحفاظ على عناوينهم أثناء السباحة إلى الخارج وفقدان البصر عن الأرض.

نحو البحر المفتوح

خدمة المتنزهات القومية

عندما تصل صغارها إلى الماء ، فإنها تنشئ مسارًا سريعًا يؤدي إلى مزيد من البحر نحو المحيط المفتوح. أولئك الذين نجوا من القفاز على الشاطئ لم ينجوا من كل المخاطر – المياه الساحلية تؤوي الطيور البحرية والأسماك والحيوانات المفترسة الأخرى. من الأهمية بمكان أن تسبح السلاحف الصغيرة بسرعة عبر المياه القريبة من الشاطئ للوصول إلى المحيط المفتوح حيث تكون الحيوانات المفترسة أقل وفرة. ومع ذلك ، بمجرد أن يفقدوا رؤية الأرض ، هناك القليل من الإشارات التي تساعدهم في الحفاظ على توجههم.

في هذه المرحلة المبكرة من الهجرة البحرية ، يبدو أن الصغار يستخدمون إشارة اتجاهية واحدة فقط: اتجاه الأمواج. في المياه الضحلة ، تنكسر الأمواج حتى تقترب من الشاطئ مباشرة ، لذا فإن توجيهها نحو الأمواج يوجه السلاحف باتجاه البحر.

أظهرت التجارب الميدانية والمختبرية أن صغارها تعتمد على اتجاه الموجة للحفاظ على اتجاهها من الشاطئ إلى البحر المفتوح. في الاختبارات ، تسبح صغار السلاحف في موجات تقترب كلما كانت الموجات موجودة. في حالة عدم وجود الأمواج ، تسبح السلاحف بلا هدف أو تتجه في اتجاهات عشوائية.

تعتبر السباحة في الأمواج استراتيجية موثوقة للتوجه بعيدًا عن الأرض ، ولكن لفترة طويلة فقط. بمجرد دخول الصغار إلى المياه العميقة ، يمكن للأمواج أن تتحرك في أي اتجاه بالنسبة للخط الساحلي. ثم يجب عليهم التبديل إلى إشارة اتجاه أخرى.

لاحظ العلماء أن الرؤوس الضخمة التي تفقس تحافظ على عناوينها باتجاه البحر حتى بعد وصولها إلى المياه العميقة حيث لم يعد اتجاه الموجة مصدرًا موثوقًا للاتجاه. بمجرد إبعادهم عن الأرض ، كان على السلاحف البحرية أن تستخدم بعض الإشارات البديلة لتوجيه تحركاتها والبقاء في مسارها.

التوجه المغناطيسي

تعد السلاحف البحرية ضخمة الرأس من بين الحيوانات التي يمكنها اكتشاف المجال المغناطيسي للأرض. هل يمكن أن تستخدم الأسماك الصغيرة هذه المعلومات للحفاظ على مسارها في حالة عدم وجود موجات؟

للإجابة على هذا السؤال ، احتاج لومان وزملاؤه إلى سلاحف بحرية فقس ، وحوضًا دائريًا ، وأدوات صغيرة للسلاحف ، وجهازًا يمكنه عكس المجالات المغناطيسية. تم تزويد كل سلحفاة بحزام من النايلون والليكرا. كان الحزام متصلاً بخط أحادي الخيط يربط السلحفاة بنظام تتبع إلكتروني في وسط حوض دائري ، مما يسمح للسلاحف بالسباحة في أي اتجاه. نظام ملف كبير يحيط بالمسبح. يمكن للباحثين تشغيل نظام الملف لعكس اتجاه المجال المغناطيسي حول السلاحف العائمة.

سُمح لبعض السلاحف المربوطة بالسباحة في ظل ظروف المجال المغناطيسي العادية. سبح آخرون في مجال مغناطيسي معكوس ، تحول 180 درجة بواسطة نظام الملف. تميل Hatchlings التي تم اختبارها في المجال المغناطيسي الطبيعي للأرض إلى السباحة من الشرق إلى الشمال الشرقي ، وهو الاتجاه الذي يتبعونه عادةً في هجرتهم البحرية. لكن السلاحف التي تم اختبارها في المجال المغناطيسي المعكوس سبحت في الاتجاه المعاكس ، مما يشير إلى أن صغار السلاحف ضخمة الرأس قادرة على اكتشاف المجال المغناطيسي للأرض واستخدامها لتوجيه نفسها.

CC-SA.2.0

أدى إثبات أن السلاحف البحرية التي تفقس تستخدم المجال المغناطيسي للأرض للتوجيه إلى سؤال آخر: هل تولد السلاحف بتفضيل اتجاه مغناطيسي أم أنها تكتسب تفضيلًا للتحرك نحو الاتجاه المغناطيسي الذي يتزامن مع الاتجاه البحري؟

في العديد من التجارب ، أظهر الباحثون أن السلاحف البحرية التي تفقس يمكنها إنشاء تفضيل اتجاهي مغناطيسي على الأقل بطريقتين مختلفتين. أحدهما هو السباحة باتجاه مصدر الضوء. السلاحف المعرضة للضوء من الشرق تسبح بعد ذلك باتجاه الشرق عند اختبارها في الظلام ، في حين أن السلاحف المعرضة للضوء من الغرب تتجه نحو الغرب. مجموعة أخرى من السلاحف التي ليس لها تعرض مسبق للضوء موجهة بشكل عشوائي ، مما يشير إلى أن السلاحف لا تولد بمحمل مغناطيسي مفضل. إن موضع إشارات الضوء كافٍ لـ “ضبط” تفضيلاتهم الاتجاهية المغناطيسية.

الطريقة الأخرى التي يمكن أن يكتسب بها الصغار تفضيل الاتجاه المغناطيسي هي السباحة في الأمواج. في تجارب Lohmann ، تم تقييد الصغار داخل خزان موجة والسماح لهم بالسباحة في الأمواج لمدة 30 دقيقة. ثم توقفت الموجات ، وتعرضت بعض السلاحف للمجال المغناطيسي الطبيعي للأرض بينما تعرضت أخرى لمجال مغناطيسي معكوس. واصلت الفقس التي سبحت في المجال المغناطيسي الطبيعي توجيهها في الاتجاه الذي جاءت منه الأمواج سابقًا ، لكن السلاحف المعرضة للحقل المعكوس سبحت في الاتجاه المعاكس. سبحت مجموعة أخرى من السلاحف التي لم تتعرض لموجة سابقة في اتجاهات عشوائية عند اختبارها ، مما يدعم الفرضية القائلة بأنها لا ترث تفضيلًا اتجاهيًا مغناطيسيًا ولكنها تكتسب واحدًا بناءً على تعرضها لإشارات أخرى.

تشير هذه النتائج معًا إلى أن تجربة الحفاظ على مسار ثابت (عن طريق السباحة تجاه الضوء أو السباحة في الأمواج) كافية لضبط تفضيل الاتجاه المغناطيسي للسلحفاة. تبدأ السلاحف حديثة الفقس هجرتها البحرية من خلال الزحف أولاً نحو ضوء المحيط ثم السباحة في الأمواج القادمة. يبدو أن هذا المسار باتجاه البحر قد تم نقله بعد ذلك إلى البوصلة المغناطيسية للسلحفاة. بمجرد تعيين تفضيل الاتجاه للبوصلة ، يمكن للفقس أن يستمر على نفس الاتجاه في المحيط الشاسع المفتوح باستخدام إشارات مغناطيسية.

يتبع…

في اليوم الأول من حياتها ، زحفت هذه السلاحف الصغيرة ضخمة الرأس وسبحت بشدة لتصل إلى البحر المفتوح ، مستخدمة بالتتابع ثلاثة أنواع مختلفة من الإشارات البيئية للتوجيه. لكن هؤلاء الملاحين المذهلين بالكاد يقومون بإثبات براعتهم. في الجزء الثاني ، سأبحث عن كثب في كيفية استخدام السلاحف البحرية لإحساسها المغناطيسي للعودة إلى مناطق التغذية المحددة والهجرة لمسافات طويلة بين مناطق التغذية وشواطئ التعشيش. في عمر قد يكون أطول من 60 عامًا ، سيقومون ببناء خريطة مغناطيسية مفصلة لمنزلهم المحيط.

مقالات ذات صلة

جوف ، إم ، إم سالمون ، وكيه جي لومان. 1998. تستخدم السلاحف البحرية التي تفقس الموجات السطحية لتحديد اتجاه البوصلة المغناطيسية. سلوك الحيوان. 55: 69-77.

Lohmann ، KJ 1991. التوجيه المغناطيسي عن طريق فقس السلاحف البحرية ضخمة الرأس (كاريتا كاريتا). مجلة البيولوجيا التجريبية. 155: 37-49.

Lohmann و KJ و CMF Lohmann. 1996. التوجه والملاحة البحرية المفتوحة في السلاحف البحرية. مجلة البيولوجيا التجريبية. 199: 73-81.

Lohmann و KJ و CMF Lohmann. 1994. اكتساب الأفضلية الاتجاهية المغناطيسية في صغار السلاحف البحرية ضخمة الرأس. مجلة البيولوجيا التجريبية. 190: 1-8.

Lohmann ، KJ ، Swartz ، AW ، and Lohmann ، CMF (1995). تصور اتجاه موجة المحيط بواسطة السلاحف البحرية. مجلة البيولوجيا التجريبية 198 ، 1079-1085.

Salmon، M.، Wyneken، J.، Fritz، E.، and Lucas، M. 1992. البحث عن البحر عن طريق فقس السلاحف البحرية: دور السطوع والصورة الظلية ومنحدرات الشاطئ كإشارات للتوجيه. سلوك. 122: 56-77.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

AllEscort