Powrót Natala

Natal homing lub natal philopatry to proces naprowadzania , w którym niektóre dorosłe zwierzęta wracają do miejsca urodzenia, aby się rozmnażać. Proces ten jest stosowany głównie przez zwierzęta wodne, takie jak żółwie morskie i łosoś pacyficzny . Naukowcy uważają, że głównymi wskazówkami używanymi przez zwierzęta są odciski geomagnetyczne i sygnały węchowe. Korzyści z powrotu do dokładnego miejsca narodzin zwierzęcia mogą być w dużej mierze związane z jego bezpieczeństwem i przydatnością jako lęgowiska. Kiedy ptaki morskie, jak maskonur , wracają do swoich rodzimych kolonii lęgowych, które znajdują się głównie na wyspach, mają zapewniony odpowiedni klimat i wystarczający brak lądowych drapieżników.

Żółwie morskie urodzone na jednym obszarze różnią się genetycznie od żółwi urodzonych na innych obszarach. Nowo wyklute młode wyruszają w morze i wkrótce znajdują odpowiednie żerowiska, i wykazano, że to właśnie do tych żerowisk wracają, a nie na rzeczywistą plażę, na której rozpoczęły życie. Łosoś rozpoczyna swoje życie w strumieniach słodkowodnych i ostatecznie płynie w dół rzeki i jest wypłukiwany do morza. Uważa się, że ich zdolność do cofania się kilka lat później do systemu rzecznego, w którym się rozmnażały, jest związana ze wskazówkami węchowymi, „smakiem” wody. Atlantycki tuńczyk błękitnopłetwy odbywa tarło zarówno na wschodnim, jak i zachodnim wybrzeżu Atlantyku, ale mieszają się, gdy żerują w środku oceanu. Młode tuńczyki, które zostały oznakowane, wyraźnie pokazały, że prawie zawsze wracają na tę stronę Atlantyku, na której się zrodziły.

Wysunięto różne teorie na temat tego, w jaki sposób zwierzęta znajdują drogę do domu. Hipoteza imprintingu geomagnetycznego głosi, że są one odciskane unikalnym polem magnetycznym, które istnieje w ich obszarze urodzeniowym. Jest to wiarygodna teoria, ale nie została udowodniona. Wiadomo, że łosoś pacyficzny jest odciśnięty w składzie chemicznym wody w ich rodzimej rzece, co zostało potwierdzone eksperymentalnie. Mogą wykorzystać informacje geomagnetyczne, aby zbliżyć się do wybrzeża, a następnie odebrać wskazówki węchowe. Niektóre zwierzęta mogą popełnić błędy nawigacyjne i znaleźć się w niewłaściwym miejscu. Jeśli uda im się rozmnażać w tych nowych miejscach, zwierzę poszerzy swoją bazę hodowlaną, co może ostatecznie zwiększyć szanse gatunku na przetrwanie. W grę mogą wchodzić inne, nieznane środki nawigacji i potrzebne są dalsze badania.

Żółwie morskie

Istnieje kilka różnych rodzajów zwierząt morskich, które wykazują narodziny. Najbardziej znanym jest żółw morski . Uważa się, że żółwie morskie karetta wykazują dwa różne rodzaje zasiedlania. Pierwszy z nich pojawia się we wczesnych stadiach życia. Podczas pierwszego wypłynięcia w morze zwierzęta są unoszone przez pływy i prądy, przy niewielkim udziale w pływaniu. Ostatnie badania pokazują teraz, że zwierzęta zasiedlają żerowiska w pobliżu ich miejsca urodzenia.

Żółwie z określonej plaży urodzeniowej wykazują różnice w haplotypach mitochondrialnego DNA , które odróżniają je od żółwi z innych obszarów lęgowych. Wiele żółwi z tych samych plaż pojawia się na tych samych żerowiskach. Po osiągnięciu dojrzałości płciowej w Oceanie Atlantyckim samica Loggerhead odbywa długą podróż z powrotem na swoją rodzimą plażę, aby złożyć jaja. Żółw morski karetta z północnego Atlantyku pokonuje ponad 9000 mil w obie strony, aby złożyć jaja na północnoamerykańskim wybrzeżu.

Łosoś

Migracja łososia z północnego Pacyfiku z oceanu do słodkowodnego siedliska tarła jest jedną z najbardziej ekstremalnych migracji w królestwie zwierząt . Cykl życia łososia rozpoczyna się w słodkowodnym strumieniu lub rzece, która wpada do oceanu. Po spędzeniu czterech lub pięciu lat w oceanie i osiągnięciu dojrzałości płciowej wiele łososi wraca do tych samych strumieni, w których się urodziło, aby złożyć tarło. Istnieje kilka hipotez na temat tego, jak łososie są w stanie to zrobić.

Jedna z hipotez głosi, że używają zarówno chemicznych, jak i geomagnetycznych wskazówek, które pozwalają im wrócić do miejsca urodzenia. Ziemskie pole magnetyczne może pomóc rybom poruszać się po oceanie, aby znaleźć region tarła. Stamtąd zwierzę lokalizuje miejsce, w którym rzeka wpada do morza, z chemicznymi wskazówkami unikalnymi dla strumienia urodzeniowego ryby.

Inne hipotezy opierają się na fakcie, że łosoś ma niezwykle silny węch. Jedna z hipotez głosi, że łosoś zachowuje odcisk zapachu swojego strumienia urodzeniowego podczas migracji w dół rzeki. Korzystając z tej pamięci zapachu, są w stanie wrócić do tego samego strumienia po latach. Inna hipoteza związana z zapachem głosi, że młody łosoś uwalnia feromon podczas migracji w dół rzeki i jest w stanie wrócić do tego samego strumienia wiele lat później, wąchając uwolniony przez siebie feromon.

Tuńczyk

Atlantycki tuńczyk błękitnopłetwy odbywa tarło zarówno na wschodnim, jak i zachodnim wybrzeżu Oceanu Atlantyckiego . Kiedy wykluwa się tuńczyk błękitnopłetwy, w otolitach zwierzęcia pojawia się ślad chemiczny oparty na właściwościach chemicznych wody. Ryby urodzone w różnych regionach będą tutaj wykazywać wyraźne różnice. Badania komercyjnego przemysłu rybnego w Stanach Zjednoczonych pokazują, że populacja tuńczyka błękitnopłetwego na północnym Atlantyku składa się z ryb pochodzących z obu wybrzeży. Podczas gdy ryby mogą żyć w bliskiej odległości na Atlantyku, wracają do swojego rodzinnego regionu na tarło. Elektroniczne znakowanie przeprowadzane przez kilka lat wykazało, że 95,8 procent oznakowanych roczniaków w Morzu Śródziemnym powróciło tam na tarło. Wyniki dla Zatoki Meksykańskiej wyniosły 99,3 proc. Wraz z przełowieniem tego gatunku naukowcy muszą się wiele dowiedzieć o ich zwyczajach związanych z tarłem, aby utrzymać populację zarówno jako niezawodne źródło pożywienia, jak i zdrowy ekosystem.

maskonury atlantyckie

Maskonury spędzają zimę na morzu, a następnie wracają do miejsc swoich narodzin, o czym świadczą obrączkujące ptaki . Miejsca lęgowe to zwykle niegościnne klify i niezamieszkane wyspy. Stwierdzono, że ptaki, które zostały usunięte jako pisklęta i wypuszczone gdzie indziej, okazały wierność raczej punktowi wyzwolenia niż miejscu narodzin.

Narzędzia nawigacyjne

Odcisk geomagnetyczny

Jednym z pomysłów na to, w jaki sposób zwierzęta dokonują zasiedlenia po urodzeniu, jest to, że odciskają piętno na unikalnym polu magnetycznym, które istnieje w ich miejscu urodzenia, a następnie wykorzystują te informacje, aby powrócić po latach. Pomysł ten jest znany jako „hipoteza imprintingu geomagnetycznego”. Koncepcja ta została rozwinięta w artykule z 2008 roku, w którym starano się wyjaśnić, w jaki sposób żółwie morskie i łososie mogą powrócić na swoje obszary rodzinne po migracji setek lub tysięcy kilometrów dalej

W zachowaniu zwierząt termin „imprinting” odnosi się do specjalnego rodzaju uczenia się. Dokładne definicje imprintingu są różne, ale ważne aspekty tego procesu obejmują: (1) uczenie się ma miejsce w określonym, krytycznym okresie, zwykle na wczesnym etapie życia zwierzęcia; (2) efekty utrzymują się długo; oraz (3) efekty nie mogą być łatwo modyfikowane. Koncepcja zakłada, że ​​zwierzęta takie jak żółwie morskie i łososie odciskają swoje piętno na polu magnetycznym swojego obszaru zamieszkania w młodości, a następnie wykorzystują te informacje, aby powrócić po latach.

Nie udowodniono występowania imprintingu geomagnetycznego, ale wydaje się to prawdopodobne z kilku powodów. Ziemskie pole magnetyczne zmienia się na całym świecie w taki sposób, że z różnymi obszarami geograficznymi związane są różne pola magnetyczne. Ponadto żółwie morskie mają dobrze rozwinięty zmysł magnetyczny i potrafią wykryć zarówno intensywność (siłę) pola ziemskiego, jak i kąt nachylenia (kąt, pod jakim linie pola przecinają się z powierzchnią ziemi). Jest więc prawdopodobne, że żółwie morskie, a być może także łososie, mogą rozpoznawać swoje obszary zamieszkania za pomocą charakterystycznych pól magnetycznych, które tam występują.

Ślady chemiczne i imprinting węchowy

Wiadomo, że łosoś pacyficzny odciska piętno na sygnaturze chemicznej swojej rodzimej rzeki. Ta informacja pomaga łososiom znaleźć domową rzekę po dopłynięciu do wybrzeża z otwartego morza. W większości przypadków uważa się, że chemiczne sygnały z rzek nie sięgają daleko w głąb oceanu. Tak więc łososie prawdopodobnie korzystają z dwóch różnych systemów nawigacyjnych po kolei, kiedy migrują z otwartego morza na swoje tarliska. Pierwszy z nich, prawdopodobnie oparty na ziemskim polu magnetycznym (patrz Odcisk geomagnetyczny powyżej), jest używany na otwartym oceanie i prawdopodobnie sprowadza łososie w pobliże rodzimej rzeki. Gdy znajdą się blisko rodzimej rzeki, łosoś może użyć sygnałów węchowych (chemicznych), aby znaleźć miejsce tarła.

Wiele klasycznych badań wykazujących odcisk węchowy u łososia zostało przeprowadzonych przez Arthura Haslera i jego współpracowników. W jednym szczególnie znanym eksperymencie młode łososie zostały poddane działaniu sztucznych substancji chemicznych i wypuszczone na wolność w celu przeprowadzenia normalnej migracji. Prawie wszystkie młode ryby wróciły do ​​tego samego strumienia, który również został sztucznie zanieczyszczony tymi samymi chemikaliami, co dowodzi, że ryby używają chemicznych wskazówek, aby powrócić do swojego rodzinnego regionu.

Wpływ zanieczyszczenia termicznego na zasiedlenie urodzeniowe (łosoś kumpel)

Zanieczyszczenie termiczne , które odnosi się do degradacji jakości wody poprzez zmianę temperatury otaczającej wody, ma poważny wpływ na rodzime zasiedlenie łososia Chum . Łosoś Chum to typowa ryba zimnowodna, która preferuje wodę o temperaturze około 10 stopni Celsjusza. Kiedy temperatura wody wzrasta z powodu zanieczyszczenia termicznego, kumpel ma tendencję do nurkowania w głębokiej wodzie w celu termoregulacji . Skraca to czas spędzany przez łososia Chum w słupie wód powierzchniowych i zmniejsza szansę zbliżenia się łososia Chum do rzeki urodzeniowej, ponieważ chemiczny sygnał do zasiedlenia urodzeniowego koncentruje się na wodach powierzchniowych.

Ewolucja

Naukowcy zbadali i zarejestrowali, że na plaży we wschodnim Meksyku, gdzie gniazdują żółwie karłowate Kempa, błąd nawigacyjny od kąta nachylenia w okresie jednej dekady doprowadziłby żółwie tylko na odległość średnio 23 kilometrów (14 mil) z ich rodzinnego regionu. Inne lokalizacje spowodowały błędy nawigacyjne o długości ponad stu kilometrów w tym samym okresie. Wyniki tego badania pokazują, że uważa się, że narzędzie nawigacyjne, jakim jest odcisk geomagnetyczny, nawiguje zwierzęta morskie tylko w pobliżu miejsca ich urodzenia, a następnie zwierzęta polegają na chemicznych sygnałach dopływów i rzek, aby skierować je z powrotem do miejsca narodzin.

Te błędy nawigacyjne faktycznie wzmocniły ewolucyjną cechę urodzeniowego zasiedlania zwierząt morskich, powodując, że niektóre zwierzęta oddalają się od miejsca urodzenia. Większość zwierząt wraca do swojego regionu rodzinnego, ponieważ wie, że jest to bezpieczne miejsce do złożenia jaj. Regiony te będą zazwyczaj charakteryzować się niewielką liczbą drapieżników, odpowiednią temperaturą i klimatem oraz odpowiednim rodzajem piasku dla żółwi, ponieważ nie mogą one składać jaj w wilgotnym i błotnistym środowisku.

Nieliczne zwierzęta, które nie wracają do swojego regionu natalnego i błąkają się w inne miejsca w celu rozmnażania, zapewnią gatunkowi wiele różnych miejsc rozmnażania, więc jeśli pierwotne miejsca natalne uległy zmianie, gatunek rozszerzy się na więcej miejsc i będzie ostatecznie zwiększyć szanse przetrwania gatunku.

Przyszłe badania

Chociaż naukowcy od lat badają zwierzęta morskie, które wykonują narodziny, wciąż nie są pewni, czy imprinting geomagnetyczny i sygnały chemiczne są jedynymi narzędziami nawigacyjnymi, których używają do swoich niesamowitych migracji. Wciąż pozostaje wiele badań do wykonania, zanim naukowcy będą mogli w pełni zrozumieć, w jaki sposób te zwierzęta mogą pokonywać tak duże odległości, aby się rozmnażać. Na szczęście, wraz z rozwojem technologii, istnieje obecnie kilka narzędzi dostępnych dla naukowców, takich jak rejestratory danych wyposażone w magnetometry, które można łatwo przymocować do zwierząt. Nie tylko podają dane przedstawiające zwierzę w stosunku do pola magnetycznego Ziemi, ale niektóre podają również szerokość geograficzną na podstawie tego, długość geograficzną na podstawie poziomów światła, temperatury, głębokości itp. Wyskakujące tagi archiwalne satelitarne służą do gromadzenia danych i mają możliwość przesyłania tych danych za pośrednictwem satelitów Argos System do naukowca.

Zobacz też

Notatki

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Natal_homing&oldid=1064947514 ”