新浪科技訊 北京時(shí)間3月25日消息，海洋世界充滿(mǎn)了未解之謎，最近科學(xué)家又發(fā)現了一個(gè)難以解釋的有趣現象。海龜、海豹、鯊魚(yú)、鯨和企鵝等海洋動(dòng)物似乎都會(huì )在沒(méi)有明確原因的情況下轉著(zhù)圈游泳。研究人員推測，這種繞圈運動(dòng)或許意味著(zhù)它們能夠感知到地球磁場(chǎng)的存在。

　　對這一現象的研究始于綠海龜。日本東京大學(xué)的海洋科學(xué)家Tomoko Narazaki希望了解這些動(dòng)物是如何在海洋中導航的，于是，她的團隊將一群海龜從一個(gè)地區遷移到另一個(gè)地區，隨后跟蹤它們的活動(dòng)，以了解它們對地理變化的反應。

　　追蹤數據揭示了一個(gè)神奇的現象：這些海龜經(jīng)常無(wú)緣無(wú)故地繞圈游動(dòng)。

　　“我當時(shí)就在現場(chǎng)，而這項研究的主要目的是了解海龜的導航能力，”Tomoko Narazaki說(shuō)，“說(shuō)實(shí)話(huà)，當我第一次看到這些數據時(shí)，我簡(jiǎn)直不敢相信自己的眼睛，因為這些海龜就像機器一樣不停地轉圈圈！”

　　“當我回到實(shí)驗室時(shí)，我把這個(gè)有趣的發(fā)現報告給同事，他們又使用同樣的3D生物追蹤數據記錄儀研究了更多的大型海洋動(dòng)物類(lèi)群，”Tomoko Narazaki補充道，“然后，我們驚訝地發(fā)現，許多不同的動(dòng)物都或多或少表現出類(lèi)似的繞圈運動(dòng)?！?/p>

　　對于海洋動(dòng)物來(lái)說(shuō)，直線(xiàn)游動(dòng)似乎更有效率。因此當Tomoko Narazaki及其同事發(fā)現鯊魚(yú)、海豹、企鵝、鯨和海龜等各種動(dòng)物都具有相似的繞圈行為時(shí)，他們感到十分困惑。他們的這項研究發(fā)表在近期的《科學(xué)》（science）雜志上，指出繞圈游泳是一種廣泛的適應能力，可能意味著(zhù)多種生態(tài)功能。標記技術(shù)和3D生物追蹤技術(shù)的發(fā)展使這一發(fā)現成為可能。

　　通過(guò)分析動(dòng)物的軌跡，我們可以了解它們的導航能力、運動(dòng)能力和內部狀態(tài)，還可以識別出影響它們運動(dòng)的外部因素。

　　海洋動(dòng)物是在一個(gè)本質(zhì)上呈三維立體的環(huán)境中運動(dòng)，但對它們運動(dòng)的研究主要是在更小的維度中進(jìn)行的，這種差異主要來(lái)自于海水對無(wú)線(xiàn)電波的不滲透性導致的后勤和技術(shù)困難。

　　換句話(huà)說(shuō)，收集海洋動(dòng)物三維運動(dòng)的高分辨率信息一直是科學(xué)家面臨的一大技術(shù)挑戰。不過(guò)，在過(guò)去十年來(lái)，隨著(zhù)可以記錄詳細地理和行為數據的傳感器的出現，科學(xué)家們可以更專(zhuān)注于動(dòng)物運動(dòng)的精確特征，如俯仰、航向和活動(dòng)深度的微小變化。這些生物追蹤上的創(chuàng )新技術(shù)使今天的科學(xué)家得以捕捉到繞圈游泳這樣的行為。

　　Tomoko Narazaki的團隊觀(guān)察到各種各樣的繞圈游動(dòng)行為，包括一條雄性虎鯊求偶時(shí)的游泳表演——裝在虎鯊身上的一臺相機捕捉到了它的姿態(tài)變化，這似乎說(shuō)明繞圈是它們求偶儀式的一部分；正在休息的象海豹也會(huì )在游泳時(shí)盤(pán)旋下潛，研究者在論文中將這種慵懶的被動(dòng)淺水形容為“這就像飄落的樹(shù)葉”，這可能有助于它們休息或消化最近一餐。

　　一些繞圈行為可能與覓食有關(guān)，因為其發(fā)生地點(diǎn)是在已知的動(dòng)物覓食場(chǎng)所。海洋捕食者用圍成圓圈的方式捕獵并不特別令人驚訝，因為科學(xué)家此前就已經(jīng)有過(guò)許多這樣的記錄。比如座頭鯨就會(huì )通過(guò)集體圍成一圈的方式，制造出“氣泡網(wǎng)”來(lái)捕捉小魚(yú)等獵物。

　　然而，研究團隊也觀(guān)察到許多動(dòng)物在捕食區之外繞圈游泳的例子；有時(shí)候，這些動(dòng)物在通常不進(jìn)行捕獵的時(shí)段也會(huì )繞圈游泳。

　　雖然一部分觀(guān)察結果仍然難以給出適當的解釋?zhuān)S多動(dòng)物可能會(huì )以繞圈游泳的方式收集導航信息。他們推測，這些運動(dòng)模式甚至可能代表了與地球磁場(chǎng)的感知聯(lián)系。比如海龜，繞圈或許能幫助它們重新定位，調整之前依靠嗅覺(jué)、視覺(jué)和感知地球磁場(chǎng)所獲得的導航結果。研究者觀(guān)察到，海龜經(jīng)常在旅程最后一段之前繞圈，之后也會(huì )繞圈。

　　有趣的是，潛艇在地磁觀(guān)測過(guò)程中也會(huì )繞圈，因為這樣可以通過(guò)各個(gè)方向的測量值來(lái)抵消噪聲（比如船體磁化），從而實(shí)現精確的測量。動(dòng)物們可能會(huì )通過(guò)繞圈游泳的方式，從地磁場(chǎng)中獲得方向和位置信息，尤其是在導航條件不佳的情況下。

　　當然，研究人員還提出了另一種可能性，即這些動(dòng)物會(huì )出于多種已知或未知的原因圍成一圈。它們可能在繞圈覓食的同時(shí)，從地球磁場(chǎng)中獲取導航信息。為了更好地理解這種繞圈行為，并獲得更多有關(guān)海洋動(dòng)物習性的新發(fā)現，Tomoko Narazaki和她同事們希望將短期的標記數據與長(cháng)期的衛星跟蹤結合起來(lái)。將這種高分辨率數據記錄系統整合到衛星跟蹤當中，將有助于更長(cháng)時(shí)間地跟蹤動(dòng)物的精細運動(dòng)。

　　研究人員還期待利用攝像機和傳感器進(jìn)行更多的水下觀(guān)察，這些攝像機和傳感器可以在海洋動(dòng)物繞圈游動(dòng)期間，將“景觀(guān)、地標和其他同類(lèi)和/或其他物種的存在”呈現于背景之中。

　　Tomoko Narazaki說(shuō)：“我們的研究報道了這些神秘的繞圈運動(dòng)，并為如此多種類(lèi)的動(dòng)物都表現出類(lèi)似的繞圈行為提出了多種可能的假設?！?/p>

　　“我們希望研究動(dòng)物的運動(dòng)與其內部狀態(tài)和環(huán)境條件的關(guān)系，以研究它們?yōu)槭裁磿?huì )繞圈，為了理解繞圈運動(dòng)的功能和機制，一些對假設進(jìn)行驗證的實(shí)驗是必要的?！?br>

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