تتراقص السلاحف البحرية في المجالات المغناطيسية المرتبطة بالغذاء، وفقًا لدراسة جديدة

تشتهر السلاحف البحرية بهجراتها المذهلة، حيث تسافر آلاف الأميال عبر المحيطات الشاسعة مع وجود عدد قليل من المعالم المرئية.

والآن، كشفت دراسة جديدة، نُشرت يوم الأربعاء في مجلة الطبيعة، أن السلاحف ذات الرأس الشجري، وهي أكثر أنواع السلاحف البحرية التي تعشش في الولايات المتحدة الأمريكية، تتعلم المجالات المغناطيسية لمواقع جغرافية محددة. ومن المحتمل أن تساعدهم هذه القوة الخارقة في العودة إلى المناطق المهمة بيئيًا للتعشيش والتغذية.

وبينما كشف بحث سابق النقاب عن أن السلاحف تزور مواقع محددة باستمرار وتستخدم أيضًا المجالات المغناطيسية للتنقل، قال الباحثون إن هذه الدراسة هي الأولى من نوعها التي تحدد أن السلاحف ذات الرأس اللوجردي تحفظ هذه المجالات المغناطيسية، خاصة تلك المرتبطة بمصادر الغذاء، للعودة إليها بمجرد الانتهاء من الهجرة.

ووجد الباحثون أن صغار أسماك اللوغرهيد الأسيرة تستجيب للتكييف المغناطيسي من خلال ما وصفه الفريق بأنه "رقص" تحسباً للطعام في الحقول التي تغذت فيها سابقاً، مما يشير إلى أنها تربط الإشارات المغناطيسية بمواقع التغذية.

كما كشفت الدراسة أيضًا عن اكتشاف رئيسي في ملاحة السلاحف. وتعتمد السلاحف ذات الرأس اللوجردي على نظامين مغناطيسيين متميزين - خريطة مغناطيسية لتتبع المواقع وبوصلة مغناطيسية لتوجيه الاتجاه.

وعندما تتعرض السلاحف ذات الرؤوس اللوجردية لموجات الترددات اللاسلكية - وهو نفس نوع الإشعاع المنبعث من أجهزة مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الإرسال اللاسلكية - تظل خريطتها المغناطيسية مستقرة، بينما تتعطل بوصلتها.

يثير هذا الاكتشاف مخاوف تتعلق بالحفاظ على البيئة، حيث أن نشاط القوارب واستخدام الأجهزة بالقرب من شواطئ التعشيش قد يتداخل مع قدرة السلاحف على الهجرة، وفقًا لمؤلفة الدراسة الرئيسية الدكتورة كايلا جوفورث، وهي باحثة مشاركة في مرحلة ما بعد الدكتوراه في قسم الأحياء في جامعة تكساس إيه آند إم، والتي عملت على البحث كطالبة دكتوراه في جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل. يقترح الباحثون تقليل موجات الترددات اللاسلكية في موائل السلاحف الرئيسية للمساعدة في حماية هذه المخلوقات البحرية القديمة.

ما الذي يجعل السلاحف 'ترقص'

{{IMAGE}}

يمكن للسلاحف اكتشاف جميع المجالات المغناطيسية التي تبلغ قوتها قوة الأرض (https://www.ncei.noaa.gov/products/geomagnetism-frequently-asked-questions)، والتي تتراوح بين حوالي 25000 نانوتيسلاس و65000 - وهو مقياس لشدة المجال المغناطيسي، وفقًا لجوفورث.

ولفهم المستقبلات المغناطيسية للسلاحف، جمع الباحثون ما بين 14 إلى 16 سلحفاة حديثة الفقس من السلاحف ذات الرأس اللوجرية، وذلك في شهر أغسطس من عام 2017 إلى عام 2020. وقد خرجت السلاحف من ثمانية إلى 10 أعشاش مختلفة من جزيرة بالد هيد في ولاية كارولينا الشمالية.

قام الفريق بإيواء السلاحف في أحواض فردية مع التحكم في درجات حرارة المياه واتباع نظام غذائي قياسي لمحاكاة ظروف مياه البحر الطبيعية.

وقد استخدمت تجارب سابقة على السلاحف شدة مغناطيسية لا تقل عن 2000 نانوتسلا في المجال المغناطيسي، لكن غوفورث وفريقها اختاروا مواقع على طول الساحل الشرقي للولايات المتحدة على امتداد المحيط الأطلسي، وطوروا نظاماً لفائف لإنتاج حقول تتراوح بين 2000 و10 آلاف نانوتسلا للتباين.

وعلى مدى فترة تكييف لمدة شهرين، وضع فريق الدراسة السلاحف في دلاء صغيرة من مياه البحر الاصطناعية وعرّضوها لمجالين مغناطيسيين مختلفين لفترات متساوية. طابق أحد المجالين القوة المغناطيسية لموقع في خليج المكسيك وارتبط بالغذاء (المجال "المكافئ")، بينما حاكى المجال الآخر التدفق المغناطيسي لموقع بالقرب من نيو هامبشاير ولم يكن به طعام (المجال "غير المكافئ").

وبمجرد انتهاء عملية التكييف، تم اختبار السلاحف مرة أخرى في كلا المجالين المغناطيسيين، ولكن هذه المرة، لم يكن أي منهما يحتوي على طعام، مما سمح للباحثين بتحديد ما إذا كانت السلاحف قد تعلمت ربط المجال "المكافئ" بالتغذية.

وفي الحقل "المكافئ"، أظهرت جميع الزواحف البحرية في الحقل "المكافئ" قدراً من سلوك "رقصة السلاحف"، والذي تضمن إمالة أجسامها عمودياً، وإمساك رؤوسها بالقرب من سطح الماء أو فوقه، وفتح أفواهها، وتحريك زعانفها الأمامية بسرعة، وأحياناً الدوران في مكانها، وفقاً للدراسة.

ولتأكيد اتساق هذه النتائج عبر مواقع مختلفة، أجرى الباحثون نفس التجربة باستخدام حقول مغناطيسية تحاكي تلك الموجودة قبالة سواحل كوبا مقابل سواحل ديلاوير، وماين مقابل فلوريدا، وموقعين إضافيين.

وفي كل تجربة من التجارب الخمس، أظهرت حوالي 80% من السلاحف "رقصاً" أكثر في الحقول "المكافئة" مقارنة بالحقول "غير المكافئة"، مما يدل على أن هذه المهارة تستخدم على مستوى العالم، وليس فقط في موقع واحد محدد.

في حين أن "رقص السلاحف" ساحر بشكل خاص، أشار غوفورث إلى أن هذا السلوك يحدث على الأرجح في الأسر فقط. ومع ذلك، فإن نمط الحركة يوفر مقياسًا مفيدًا لإظهار ما إذا كانت السلاحف قد تعلمت المجال المغناطيسي وربطته بالطعام.

بعد التجربة الأولية، قام العلماء باختبار 16 سلحفاة مرة أخرى بعد أربعة أشهر لتقييم ذاكرتها على المدى الطويل. وقال جوفورث إنه حتى بدون تعزيز إضافي، أظهرت 80% من السلاحف ذات الرأس اللوجرية، "رقصًا" أكبر في المجال "المكافئ"، على الرغم من أن كمية الحركة الإجمالية كانت أقل.

وأشار غوفورث إلى أن السلاحف من المحتمل أن تتذكر السلاحف التكييف المغناطيسي لمدة أطول بكثير، حيث أن معظم السلاحف ذات الرأس اللوجردي تغادر شاطئ التعشيش وهي صغار وتعود بعد حوالي 20 عامًا لتضع أول عش لها.

استخدام المجال المغناطيسي للأرض في الملاحة

وبمجرد أن أثبت الباحثون أن السلاحف تستجيب للمجالات المغناطيسية المرتبطة بالغذاء، أرادوا تحديد ما إذا كانت السلاحف تستخدم نفس الأنظمة البيولوجية أو أنظمة بيولوجية مختلفة لخريطتها المغناطيسية (معرفة مكانها) وبوصلتها المغناطيسية (معرفة الاتجاه الذي يجب أن تذهب إليه).

وباستخدام موجات الترددات الراديوية - وهي نوع من الطاقة التي يمكن أن تعطل أجهزة الاستشعار البيولوجية مثل تلك التي تستخدمها الطيور للكشف عن المجال المغناطيسي للأرض - اختبر الباحثون ما إذا كانت السلاحف لا تزال قادرة على اكتشاف خريطتها المغناطيسية وبوصلتها المغناطيسية.

تم اختبار مجموعة واحدة من السلاحف بدون موجات الترددات اللاسلكية، بينما تم اختبار المجموعة الأخرى باستخدام موجات الترددات اللاسلكية. في العادة، تسبح السلاحف في اتجاه معين اعتماداً على المجال الذي تعيش فيه للبقاء ضمن تيارات المحيط المناسبة للهجرة. ومع ذلك، عندما كانت موجات الترددات اللاسلكية موجودة، سبحت السلاحف بشكل عشوائي، مما يشير إلى تعطل بوصلتها.

ومع ذلك، ظلت قدرتها على التعرف على الخريطة المغناطيسية (أو المواقع المرتبطة بالطعام) سليمة، حتى مع وجود تداخل الترددات اللاسلكية.

قال الدكتور دانيال إيفانز، عالم الأحياء الباحث في منظمة الحفاظ على السلاحف البحرية عبر البريد الإلكتروني: "يوفر هذا الفهم معلومات إضافية نحو معرفة كيف تستطيع السلاحف البحرية والحيوانات الأخرى الإبحار لمئات وآلاف الأميال عبر المحيطات التي لا تحتوي على ميزات فيزيائية واضحة للمساعدة في الملاحة". لم يشارك إيفانز في الدراسة.

ولمزيد من التحقيق في كيفية تفسير السلاحف للإشارات المغناطيسية، قام فريق الدراسة بفحص السمتين الرئيسيتين للمجال المغناطيسي للأرض: الميل، أو ميل خطوط المجال المغناطيسي بالنسبة لسطح الأرض، والشدة، أو قوة المجال المغناطيسي.

وقام الباحثون بتوليد حقول مغناطيسية غير متطابقة من خلال الجمع بين الميل من موقع جغرافي والشدة من موقع جغرافي آخر، مع تبديل القيم خلال التجارب.

لم تتعرف السلاحف على مكان ما إلا إذا تطابق كل من الميل والشدة، مما يثبت أنها تعتمد على مزيج من هذه العوامل لتحديد موقعها.

يكشف هذا البحث الأخير أنه على غرار الطيور والبرمائيات، تعتمد السلاحف أيضًا على أنظمة استقبال مغناطيسي مزدوجة، وهو ما يمكن أن يوفر المزيد من الأفكار حول الفقاريات المهاجرة الأخرى.

التطلع نحو الحفاظ على السلاحف البحرية

أكد جوفورث أن أهم ما يمكن استخلاصه من هذا البحث هو أن موجات الترددات اللاسلكية التي تنتجها الأجهزة الإلكترونية تؤثر سلبًا على ملاحة السلاحف البحرية.

فإذا كانت السلاحف تقيم في مناطق المحيط التي تكثر فيها حركة القوارب أو تأتي إلى الشواطئ للتعشيش حيث يستخدم الناس الهواتف بشكل متكرر، فقد تتعطل حواسها الملاحية.

يمكن للشركات والأفراد اتخاذ تدابير استباقية من خلال الحد من استخدام الأجهزة على المياه أو على الشواطئ للحد من تعطيل السلاحف البحرية.

وقال إيفانز: "من وجهة نظر الحفاظ على البيئة، نحتاج الآن إلى النظر في التأثيرات المحتملة للأنشطة البشرية على هذه الآليات المختلفة". "(إن) المناطق التي تستمر السلاحف البحرية في العودة إليها مهمة لتلك السلاحف، وتحتاج هذه المناطق إلى اهتمام كبير لحمايتها والحفاظ عليها."