لاک‌پشت‌های دریایی از میدان مغناطیسی زمین مانند یک نقشه نامرئی استفاده می‌کنند

لاک‌پشت‌های دریایی نسل‌هاست که انسان‌ها را مجذوب خود کرده‌اند. آرامش آن‌ها در ساحل در تضاد با سفر پیچیده و طولانی‌شان در اقیانوس است، سفری که دنبال کردن آن تقریباً غیرممکن به نظر می‌رسد. توانایی آن‌ها در مهاجرت هزاران مایل، سال‌هاست که دانشمندان را به چالش کشیده است.

ناوبری با استفاده از میدان مغناطیسی زمین

دانشمندان مدت‌هاست که حدس می‌زنند لاک‌پشت‌های دریایی برای تعیین مسیر خود به میدان مغناطیسی زمین متکی هستند، اما جزئیات این سازوکار کاملاً روشن نبود.

یک مطالعه به رهبری «کیلا گوفورث» از دانشگاه کارولینای شمالی در چپل هیل بررسی کرده است که چگونه این حیوانات ممکن است سیگنال‌های مغناطیسی مختلف را که مکان‌های مهم را مشخص می‌کنند، یاد بگیرند و به خاطر بسپارند.

لاک‌پشت‌های سرخ بزرگ به سفرهای طولانی خود به سمت مکان‌های خاص تغذیه و تخم‌گذاری معروف هستند. آن‌ها می‌توانند بیش از ۱۰۰۰ مایل در اقیانوس اطلس حرکت کنند و با این حال، همیشه به آب‌های آشنای خود بازمی‌گردند.

مطالعات نشان می‌دهد که این موجودات نه تنها یک نقشه داخلی دارند، بلکه می‌توانند سیگنال‌های مغناطیسی خاص را از مقاصد مهم دریافت کنند. این قابلیت به آن‌ها کمک می‌کند بدون از دست دادن مسیر، به مناطق تغذیه‌ای ایده‌آل بازگردند.

گوفورث می‌گوید:
«مطالعه ما برای اولین بار بررسی کرده است که آیا یک حیوان مهاجر می‌تواند امضای مغناطیسی مناطق جغرافیایی مختلف را تشخیص دهد یا خیر.»

وی افزود: «محققان دهه‌هاست که حدس می‌زنند حیوانات می‌توانند امضاهای مغناطیسی را یاد بگیرند، اما این اولین اثبات تجربی این توانایی است و شکاف مهمی در دانش ما را پر می‌کند.»

لاک‌پشت‌های دریایی از این سیگنال‌های مغناطیسی همانند نقاط علامت‌گذاری‌شده در یک نقشه ذهنی استفاده می‌کنند. هر منطقه دارای امضای مغناطیسی خاصی است که می‌تواند مانند یک نشانگر ذهنی در نقشه اقیانوس عمل کند و آن‌ها را با دقت شگفت‌انگیزی هدایت کند.

حواس مغناطیسی لاک‌پشت‌های دریایی

دانشمندان مدت‌ها در مورد اینکه آیا لاک‌پشت‌های دریایی یک حس مغناطیسی دارند یا چند حس متفاوت، بحث کرده‌اند. داده‌های جدید نشان می‌دهد که آن‌ها دارای دو حس مغناطیسی هستند: یک حس قطب‌نما و یک حس نقشه مغناطیسی که هر کدام عملکرد متفاوتی دارند.

به زبان ساده، یکی از این حس‌ها به لاک‌پشت‌ها کمک می‌کند تا جهت‌یابی کنند، در حالی که حس دیگر به آن‌ها امکان می‌دهد موقعیت خود را در مقیاس بزرگ‌تر زمین درک کنند. به نظر می‌رسد این سیستم دوگانه، عامل اصلی مهاجرت‌های طولانی‌مدت آن‌ها باشد.

کن لومن، استاد زیست‌شناسی در دانشگاه کارولینای شمالی در چپل هیل، می‌گوید:
«توانایی تشخیص میدان‌های مغناطیسی مناطق مختلف احتمالاً توضیح می‌دهد که چگونه بسیاری از حیوانات – نه فقط لاک‌پشت‌های دریایی – می‌توانند مسافت‌های طولانی را برای رسیدن به مکان‌های خاص طی کنند.»

یافته‌ها نشان می‌دهد که گونه‌های مهاجر متعددی ممکن است از ترکیب مشابهی از اطلاعات جهت‌یابی و موقعیتی استفاده کنند. مشاهده شده که برخی از پرندگان نیز رفتارهای مشابهی دارند، که نشان‌دهنده وجود الگویی مشترک در میان گروه‌های مختلف حیوانات است.

تکنولوژی و حفاظت از لاک‌پشت‌ها

حواس فوق‌العاده لاک‌پشت‌های دریایی ممکن است الهام‌بخش راه‌حل‌های جدیدی در ناوبری مدرن باشد. برخی از مهندسان در حال مطالعه نحوه درک حیوانات از نشانه‌های الکترومغناطیسی هستند تا به بهبود عملکرد پهپادها و وسایل نقلیه خودران کمک کنند.

محافظت از لاک‌پشت‌ها تنها به جلوگیری از شکار غیرقانونی یا آلودگی محدود نمی‌شود. اکنون دانشمندان نگران این هستند که تداخل مغناطیسی ناشی از فعالیت‌های انسانی، مانند کابل‌های برق، ممکن است لاک‌پشت‌ها را هنگام بازگشت به خانه دچار سردرگمی کند.

کاترین لومن، استاد زیست‌شناسی در دانشگاه کارولینای شمالی، می‌گوید:
«شگفت‌انگیز است که لاک‌پشت‌های دریایی به حجم عظیمی از اطلاعات نامرئی دسترسی دارند و از آن برای جهت‌یابی استفاده می‌کنند، به طریقی که برای ما حتی قابل تصور نیست.»

برخی از متخصصان پیشنهاد می‌کنند که برنامه‌های توسعه دریایی باید تأثیر آن بر دنیای حساس مغناطیسی این موجودات را در نظر بگیرند. برنامه‌ریزی دقیق می‌تواند اختلالات را به حداقل برساند و به لاک‌پشت‌ها کمک کند تا شانس بهتری برای رسیدن به مناطق تغذیه و تخم‌گذاری خود داشته باشند.

ارتباط فیزیک و زیست‌شناسی

یکی از جنبه‌های شگفت‌انگیز این تحقیق، استفاده از یک سیستم آنتن تخصصی بود که شرایط مغناطیسی خاصی را در یک محیط کنترل‌شده بازآفرینی کرد تا لاک‌پشت‌ها در معرض میدان‌های مختلف قرار بگیرند.

ریکو هنینگ، استاد فیزیک و نجوم در دانشگاه کارولینای شمالی، می‌گوید:
«جالب است که سیستم آنتنی که ما برای مطالعه لاک‌پشت‌ها طراحی کردیم، تقریباً مشابه سیستمی است که برای یک تحقیق کاملاً نامرتبط در مورد ماده تاریک ساخته بودیم.»

این همپوشانی بین فیزیک و زیست‌شناسی نشان می‌دهد که حل معماهای دنیای واقعی اغلب مستلزم ترکیب چندین شاخه علمی است.

با استفاده از این فناوری، دانشمندان می‌توانند بررسی کنند که حیوانات چگونه به تغییرات مغناطیسی واکنش نشان می‌دهند، بدون اینکه لازم باشد آن‌ها را به دریا بفرستند. این روش باعث سرعت بخشیدن به جمع‌آوری داده‌ها می‌شود و دامنه تحقیقات آزمایشگاهی را گسترش می‌دهد.

تحقیقات آینده درباره لاک‌پشت‌های دریایی

پروژه‌های آینده قصد دارند بررسی کنند که آیا لاک‌پشت‌های سرخ بزرگ می‌توانند چندین میدان مغناطیسی را به خاطر بسپارند و با چه سرعتی به سیگنال‌های جدید عادت می‌کنند. همچنین پرسش‌هایی درباره نحوه توسعه این مهارت‌های جهت‌یابی و احتمال انتقال دانش از والدین به فرزندان مطرح است.

تحقیقات بعدی به دنبال بررسی این موضوع هستند که لاک‌پشت‌ها چگونه داده‌های مغناطیسی را برای ایجاد نقشه‌ای از اقیانوس ترکیب می‌کنند. دانشمندان همچنین می‌خواهند بدانند که آیا عوامل محیطی خاصی بر این مهارت تأثیر می‌گذارند و اینکه آیا محدودیتی در توانایی یادگیری آن‌ها وجود دارد یا خیر.

برخی دیگر از حیوانات دریایی، مانند برخی از ماهی‌ها، نیز به نظر می‌رسد که توانایی احساس میدان مغناطیسی را دارند. محققان مشتاق‌اند بفهمند که آیا یک سازوکار مشترک بر نحوه حرکت گونه‌های مختلف در سراسر سیاره تأثیر می‌گذارد.

امید می‌رود که درک بهتر این حواس مغناطیسی به استراتژی‌هایی برای محافظت از زیستگاه‌های حساس منجر شود. یافته‌های این تحقیق می‌تواند به تعادل بین توسعه انسانی و نیازهای موجودات دریایی کمک کند.

این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.