迁徙中的海龟其实只“大概”知道目的地在哪

这种对地球磁场“大致”的感知能力，意味着这些动物在漫长的远洋航行中，必须时不时地重新调整方向。

1836年，当查尔斯·达尔文踏上阿森松岛时，海滩上密密麻麻筑巢的绿海龟Chelonia mydas）让他深感困惑。每年交配季，这些无畏的爬行动物都会离开巴西海岸的觅食地，跨越2000多公里的大海，来到这座偏远的小岛产卵。达尔文后来在写给《自然》杂志的信中沉思：这些动物究竟是如何在“浩瀚大西洋中央的一粒尘埃”上找到方向的？

自那以后，科学家们找到了令人信服的证据，证明海龟能够感知地球磁场的某些要素。如今，利用一种新型追踪设备收集的数据，进一步支持了这些动物在跨洋航行中利用“磁场地图”进行导航的观点。但研究人员今天在《科学进展》Science Advances）杂志上报告称，这套系统远非完美，这意味着迁徙的海龟在偏离航线后，必须周期性地重新校准方向。

北卡罗来纳大学教堂山分校的海洋生物学家 Kenneth Lohmann 表示，这些发现“与我们目前对海龟导航的认知非常契合”。他并未参与这项研究。他的团队此前在实验室研究中证实，海龟不仅能感知地磁场的强度，还能感知其相对于地球表面的倾角——这有可能为迁徙的海龟提供一幅周围环境的“双坐标”地磁地图。然而，它们在开阔大洋中究竟能在多大程度上精准利用这些坐标，此前尚不明确。

20世纪90年代，迪肯大学的海洋生态学家 Graeme Hays 也曾造访阿森松岛。在那里，他与现任比萨大学生物学家的 Paolo Luschi 一起，努力为绿海龟佩戴卫星追踪设备。Hays 回忆说，两人很早就发现了一个重大局限：尽管这些标签能准确记录海龟在海上的行进轨迹，但这些数据并不一定能反映“动物真正想去的方向”。

就像风会把鸟吹离航线一样，洋流也可能使迁徙的海龟偏离预定路线。因此，动物的最终轨迹，一部分取决于它游动的方向（即罗盘航向），另一部分则受周围水流变化的影响。Lohmann 解释说，要区分这两种效应，在“技术上极具挑战性”。

经过数年的研发，Hays、Luschi 及其同事终于开发出一种能同时捕捉这两个要素的追踪设备。该标签上的罗盘传感器利用一种名为磁力计的工具，测量海龟相对于真北的朝向，其原理与手持罗盘类似。与此同时，卫星发射器会将动物的位置及实际行进路线信息，传送给能够接收全球数据的 Argos 卫星系统。

Hays 指出，这套系统真正的精妙之处在于其数据传输速度极快——这对于追踪一种大部分时间都在水下、仅短暂浮出水面换气便再次潜入海底的动物来说至关重要。“你只有不到一秒钟的时间。”

在这项新研究中，团队在印度洋偏远群岛查戈斯群岛的筑巢地，为六只雌性绿海龟佩戴了这种标签。研究人员使用环氧树脂固定标签，并小心翼翼地将每个设备放置在龟壳的最高点，且正对前方，与动物身体的中轴线保持一致。

团队追踪了这些海龟向西前往塞舌尔或水下塞亚德马尔哈浅滩觅食地的迁徙过程。这段旅程超过1000公里，平均耗时27.5天。在这漫长的航行中，海龟往往会在很长一段时间内保持同一个方向游动，即便这会导致它们偏离航线。随后，它们会慢慢重新调整方向，有时要花整整一天时间才能回到正轨，然后继续前行。

Hays 表示，这些在开阔大洋中的调整表明，海龟对自己“在哪以及要去哪”只有一个“大致的概念”。他解释说，它们感知地球磁场的能力无法像汽车GPS那样精确定位，这导致海龟只能沿着“曲折的路线，最终抵达它们想去的地方”。

尽管海龟的“地图”很粗糙，但可能也无法做得更精细了。这是因为磁场强度和倾角的变化只有在极大尺度上才会显现。未参与该研究的生态研究公司 LGL 的生物学家 Nathan Putman 说：“因此，海龟‘必须游很长一段距离，直到磁场发生足够变化，它才能意识到自己到了另一个地方’。” Hays 补充道，地球的磁场每年也会有轻微波动。未来，Putman 很期待看到这种新型追踪技术被部署在洋流更强的海域，或者用于鲨鱼及其他已知会进行长距离迁徙的海洋动物。

Hays 指出，就海龟而言，粗糙的地图感在进化上可能具有优势。尽管一些倒霉的动物可能会迷路并错过繁殖机会，但另一些可能会偶然发现此前未知的区域，并建立新的筑巢地。“这不是一个完美的导航系统，”他说，“但足够好用了。”

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