Мигрирующие морские черепахи лишь приблизительно знают, куда направляются

Фото из открытых источников

Когда Чарльз Дарвин посетил остров Вознесения в 1836 году, его поразило огромное количество зелёных морских черепах (Chelonia mydas), гнездящихся на его пляжах. Каждый брачный сезон эти бесстрашные рептилии покидают свои места кормления вдоль побережья Бразилии и преодолевают более 2000 километров по морю, чтобы отложить яйца на этом крошечном, отдалённом острове. Как же, размышлял позже Дарвин в письме в журнал Nature, животные нашли путь к «клочку земли посреди великого Атлантического океана»?

С тех пор ученые обнаружили убедительные доказательства того, что морские черепахи способны чувствовать компоненты геомагнитного поля Земли. Теперь данные, собранные с помощью нового типа отслеживающего устройства, еще больше подтверждают идею о том, что эти животные используют магнитные карты для навигации во время своих трансокеанских путешествий. Но система далека от совершенства, сообщают исследователи в журнале Science Advances, а это значит, что мигрирующим черепахам приходится периодически переориентироваться после отклонения от курса.

Полученные результаты «очень хорошо согласуются с тем, что мы знаем о навигации черепах», — говорит Кеннет Ломанн, морской биолог из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле, который не принимал участия в исследовании. Ранее его команда провела лабораторные исследования, показавшие, что черепахи могут чувствовать силу геомагнитных полей, а также их угол относительно поверхности Земли — потенциально предоставляя мигрирующим черепахам «бикоординатную» геомагнитную карту окружающей среды. Однако насколько хорошо они умеют использовать эти координаты в открытом океане, оставалось неясным.

Грэм Хейс, морской эколог из Университета Дикина, сам посетил остров Вознесения в 1990-х годах. Там он и Паоло Луски — ныне биолог из Пизанского университета — работали над оснащением зелёных морских черепах спутниковыми слежениями. Хейс вспоминает, что на раннем этапе они обнаружили существенное ограничение: хотя эти метки могут точно отслеживать путь черепахи по океану, эти данные не обязательно отражают «куда животное пытается добраться».

Подобно тому, как ветер может сбить птицу с курса, океанские течения могут отклонить мигрирующую черепаху от намеченного пути. Таким образом, конечная траектория животного частично определяется направлением его движения — его компасом — и частично изменчивостью окружающей воды. Как объясняет Ломанн, различение этих двух эффектов оказалось «технологически сложной задачей».

Теперь, после нескольких лет разработок, Хейс, Луши и их коллеги наконец-то создали устройство слежения, которое одновременно фиксирует оба компонента. Датчик компаса метки измеряет направление, в котором смотрит черепаха относительно истинного севера, используя инструмент, называемый магнитометром, который работает аналогично ручному компасу. В то же время спутниковый передатчик передает информацию о местоположении животного — и его фактическом пути — в спутниковую систему Argos, которая оснащена для приема данных со всего мира.

Как отмечает Хейс, настоящая прелесть системы заключается в невероятной скорости передачи данных — это крайне важно при отслеживании животного, которое большую часть времени проводит под водой, всплывая лишь на мгновение, чтобы перевести дыхание, прежде чем снова погрузиться. «У вас есть лишь доля секунды».

Для нового исследования команда установила метки на шести самках зеленых черепах на местах гнездования в архипелаге Чагос, группе отдаленных островов в Индийском океане. Исследователи прикрепили метки с помощью эпоксидной смолы, тщательно располагая каждое устройство в самой высокой точке панциря черепахи и направляя его прямо вперед, вдоль центральной оси тела животного.

Команда отслеживала черепах во время их миграции на запад к местам кормления на Сейшельских островах или на подводной отмели Сая-де-Малья. Путешествие протяженностью более 1000 километров занимало в среднем 27,5 дней. Во время этого долгого плавания черепахи, как правило, долгое время двигались в одном направлении, даже если это приводило к отклонению от курса. Затем они постепенно переориентировались, иногда тратя целый день на возвращение на правильный путь, прежде чем продолжить движение.

По словам Хейса, эти адаптации к условиям открытого океана позволяют предположить, что морские черепахи имеют лишь «приблизительное представление о том, где они находятся и куда направляются». Он объясняет, что их способность воспринимать магнитные поля планеты не позволяет точно определять местоположение, как это делает автомобильный GPS, поэтому черепахи следуют «окольными маршрутами, которые в конечном итоге приводят их туда, куда они хотят попасть».

Но хотя карты, составленные черепахами, могут быть приблизительными, создать более совершенную версию, возможно, не удастся. Это связано с тем, что изменения интенсивности и наклона магнитного поля становятся заметны только в больших масштабах. В результате черепаха «может переместиться на большое расстояние, прежде чем магнитное поле изменится настолько, чтобы понять, что она находится в другом месте», — говорит Натан Путман, биолог из экологической исследовательской компании LGL, который не принимал участия в исследовании. Геомагнитные поля Земли также немного колеблются из года в год, отмечает Хейс. В будущем Путман хотел бы увидеть применение новой технологии отслеживания в районах с более сильными океанскими течениями или на акулах и других морских животных, которые, как известно, перемещаются на большие расстояния.

Как отмечает Хейс, в случае с черепахами примитивное чувство карты может иметь эволюционное преимущество. Хотя некоторые невезучие животные могут заблудиться и упустить свой шанс на размножение, другие могут случайно обнаружить ранее неизвестные места и основать новые гнездовые участки. «Это не идеальная система навигации, — говорит он, — но она достаточно хороша».