鲨鱼使用地球的磁场作为GPS导航海洋

新研究的结果解释了鲨鱼如何执行长途迁移。

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牧马/盖蒂图像

当人类需要到达某个地方时,我们可以查看地图或将目的地插入将计算我们的路线的GPS。

但是如何在没有技术援助的情况下长途跋涉的迁移动物,找到他们的方式?事实证明,其中一些人可能拥有自己的内置GPS系统。

在目前的生物学中发表的一项研究,这可能是第一次提供证据,至少有一个物种鲨鱼使用地球磁场引导他们的长途旅行。

“它已经未解决,鲨鱼如何在迁移到目标地点时成功导航,”拯救我们海上基金会项目领导者和研究作者布莱恩凯勒在新闻稿中表示。“这项研究支持他们利用地球磁场帮助他们找到自己的理论;它是大自然的GPS。”

罚款迁移

几个海洋动物依靠磁场,找到他们的方式,在他们中间海龟,三文鱼,安圭里鳗鱼和刺龙虾,凯勒告诉树鹰队。

“动物如何感知磁场以及磁场的组件用于导航因物种而变化,”Keller说。

但对于鲨鱼和类似的鱼类,磁性和导航之间的关系仍然是一个谜。众所周知,许多Elasmobranchs-软骨鱼的亚类,包括鲨鱼,冰鞋和光线 - 具有检测和反应地球磁场的能力。

几种鲨鱼种也荣幸能够恢复到年复一年后的相同精确的位置。例如,大白鲨,南非和澳大利亚之间一直游泳。2005年的研究表明,鲨鱼能够在九个月内达到12,427英里的往返旅程,返回完全相同的南非标记网站。

“[g],许多这些物种是迁移的,并且这些运动往往是令人难以置信的,以瞄准位置,磁场用作导航援助可能是在野外观察到的行为的唯一逻辑解释,”Keller说。

然而,虽然解释是逻辑的,但它从未证明过。相反,研究人员观察了鲨鱼游泳路径和局部磁性最小值和海山之间的最大值之间的关联。为了实际证明鲨鱼正在利用他们的磁力检测能力来寻找自己的方式,凯勒解释说,科学家需要遇到两个标准的鲨鱼种:

  1. 它必须小到足以参与实验室实验。
  2. 它必须展示一个称为网站富力的特质。

“这意味着鲨鱼有能力记住特定的位置并导航回它,”凯勒告诉TreeHugger。“没有多少种物种既小,已经描述了网站富力,进一步进一步难以实现这项工作。”

进入Bonnethead。

运动中的骨头丝仪

骨鲨鱼或铲子,斯坦尔氏·蒂格罗,在沙滩上“class=
IRIN717 /盖蒂图像

Bonnetheads(sphyrna tiburo.据佛罗里达州博物馆称,是锤头鲨的较小种类的锤头鲨鱼之一,平均达到3至4英尺的长度。他们倾向于将他们的夏天与卡罗来纳州和格鲁吉亚沿岸靠近,春季,夏天和秋季在佛罗里达海岸和墨西哥湾偏远。在冬季,他们迁移到赤道。在他们的旅行中,他们总是每年回到同一个河口,凯勒解释道。

为了确定这种回归是否受到地球磁场的影响,凯勒和他的团队在野外捕获了20名少年骨头丝身,并在实验室中测试了他们的能力。他们通过建立一个称为Merritt线圈系统的东西 - 在铜线中包裹的10英尺10英尺的框架,因为凯勒解释说明视频摘要。通过电线运行电荷在系统的中心产生3.3英尺的3.3英尺磁场。

“当您将电源更改为电缆时,您可以更改立方体内的磁场以表示不同的位置,”凯勒在视频中解释。

研究人员操纵了三个独立地点的电流与磁场相匹配:鲨鱼所占用的位置,北方373英里的位置,以及南方373英里的位置。当鲨鱼在原始位置的南部放置在磁场内时,它们以北方方向游行。

结果,Keller在视频中说:“非常令人兴奋,因为这意味着动物正在这个地点使用独特的磁场来定向其目标位置。”

北极磁场的鲨鱼没有改变他们的方向,但凯勒说这不是出乎意料的。Sea turtles, which also use the earth’s magnetic field to navigate, do not respond consistently when placed in a magnetic field outside of their natural range, and the northern magnetic field put the sharks somewhere in Tennessee, where they had “obviously never visited,” Keller said.

遥远


虽然鲨鱼使用内部GPS的使用仅为Bonneths的验证,但Keller告诉TreeHugger可能是其他鲨鱼的其他迁移物种具有相同的能力。

“[i] T不太可能是邦尼德将独立地演变这种能力在其生态学中给予其他物种的相似之处,”Keller说。

然而,科学家们还有很多关于这种能力,在Bonnetheads和其他鲨鱼中的能力。一方面,他们不知道究竟是什么让鲨鱼感知磁场。2017年的研究结论是除了电读射系统之外,鲨鱼还可能在其鼻嗅胶囊中具有一些磁检测能力。

Keller还在新闻稿中表示,他希望研究人类来源的磁刺激,如潜艇电缆,可能会影响鲨鱼。此外,他讲述了Treehugger他希望探索地球的磁场如何影响鲨鱼的“空间生态学”以及它们在长距离之外,它们如何使用磁场来使用FineScale导航。

查看文章来源
  1. Keller,Bryan A.等人。“鲨鱼中地球磁场的地图使用“。目前的生物学,2021,D​​OI:10.1016 / J.CUB.2021.03.103

  2. 鲨鱼使用地球的磁场来指导它们像地图。“科学日报,2021。

  3. Bonfil,R。“Transocegeanic迁移,空间动力学和白鲨的人口联系“。科学,卷。310,没有。5745,2005,PP。100-103,DOI:10.1126 / Science.11​​14898

  4. sphyrna tiburo.。“佛罗里达博物馆。

  5. 安德森,詹姆斯M.等人。“从经验观察中洞察鲨鱼磁场感知。“科学报告,卷。7,不。1,2017,DOI:10.1038 / S41598-017-11459-8