海龜“失蹤的歲月”首次繪製跨大西洋之旅

研究人員的堅持不懈,以及一位美甲師的建議,促成了無線電標籤的誕生,這些標籤可以跟蹤大西洋的小海龜,而不會妨礙它們

剛孵化時,海龜會在夜幕的掩護下,從沙灘上的巢穴直線奔向開闊的海洋。這些海龜將在大約十年後返回同一片海灘,那時它們已經長大了10倍:出生時僅比一片義大利辣香腸大一點,而到達時則有大號披薩那麼大。這段時間被海洋生物學家稱為海龜的“失蹤的歲月”。在這幾年中,幼龜究竟是如何度過的,它們又是如何生存下來的,幾十年來一直是個謎。現在,研究人員借鑑了一位美甲師的建議,已經確定海龜的去向與他們之前認為的並不完全一致,並且對它們的生長有了新的線索。

對海龜行為的這一新發現,源於科學家們克服了一個技術難題:如何將衛星跟蹤標籤附著到非常幼小、快速生長的海龜身上。一個位於佛羅里達的研究團隊現在已經繪製出這些爬行動物在旅程第一長段的旅行地圖,他們在3月5日發表在《英國皇家學會學報B》上。

對於在佛羅里達海灘孵化的紅海龜來說,科學家們對其在大西洋的航行有一些大致的瞭解。有時會發現幼龜漂浮在馬尾藻海藻墊中,它們以此為食並作為庇護所。半大的樣本出現在亞速爾群島上,這是一個位於葡萄牙海岸約1500公里遠的孤立群島,距離它們在佛羅里達州的出生地超過4800公里。在其他研究中,研究人員曾嘗試在海龜旅程的前幾個小時跟隨它們游泳,或者附著笨重的無線電標籤,但這最終會阻礙小海龜的活動。“現有的技術無法讓我們安全地追蹤這些小海龜,”中佛羅里達大學的海洋生物學家凱特·曼斯菲爾德說,但隨著技術的進步,標籤變得越來越小。曼斯菲爾德團隊選擇的型號重量不到幾個鎳幣,這要歸功於一個微小的太陽能電池板,它取代了沉重的電池。它是為鳥類開發的,曼斯菲爾德認為它可能也適用於幼龜。


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問題是如何找到一種附著標籤的方法。一種名為 Sonic Weld 的環氧樹脂會形成非常堅固的結合,並且在成年海龜身上效果良好,但幼年紅海龜生長速度太快,以至於環氧樹脂安裝座在幾周後就會使它們的甲殼變形。該團隊嘗試了類似小型連體泳衣的揹帶,由有彈性的萊卡製成。這些也會使海龜的甲殼變形,因此研究人員設計了帶有魔術貼或可溶性縫合線的揹帶,希望這些泳衣最終會脫落——但在實驗室測試中,它們從未脫落。

曼斯菲爾德和她的合作者珍妮特·懷恩肯確實提出了一種靈活的附著方式,可以適應海龜的生長,這種方式使用了矽膠和由潛水服材料製成的墊子,但由於海龜會從它們的甲殼上脫落一層薄薄的角蛋白,標籤會在一兩週後脫落。“我們意識到海龜的甲殼和我們的指甲一樣,”曼斯菲爾德回憶說,因此他們打電話給懷恩肯的美甲師(在2012年描述該附著方式的論文的致謝中提到了她的名字)。她建議使用丙烯酸清漆底油,它可以將標籤固定幾個月。

經過一系列測試,確認這些標籤不會干擾海龜的進食或游泳——並且由於它們是為陸生生物設計的,因此還確保了它們的適航性——曼斯菲爾德的團隊放生了17只年齡在3到9個月之間的海龜。(這些標籤對於最小的幼龜來說仍然不夠小,無法佩戴。)他們將海龜放入漂浮在佛羅里達附近墨西哥灣暖流中的馬尾藻墊中,這是北大西洋環流的一部分,它順時針向上流動到美國海岸,最終經過亞速爾群島。“根據長期的假設,我們預計海龜將留在外環流中,並向亞速爾群島方向前進,”曼斯菲爾德說。“然而,許多海龜脫離了這些外環流,進入了環流中心和馬尾藻海,”即環流中心馬尾藻海藻聚集的區域。海龜的移動速度也比預測的要快:它們在三週內到達了北卡羅來納州附近的水域,並且可以在不到一年的時間內輕鬆到達亞速爾群島。這個總體時間框架與之前基於被動漂流的估計一致,但考慮到海龜的多次繞道,它們的速度令人印象深刻。“它們並非簡單地從A點移動到B點,”曼斯菲爾德強調說。

此外,標籤的溫度感測器始終讀取的溫度比海龜所在當地的水溫高出幾度。這種差異意味著海藻墊可能使這些冷血爬行動物保持溫暖,這反過來有助於它們的生長。乘坐海藻墊可能對導航也很有用:除了檢測磁場外,海龜還可以識別泥土的氣味,從而識別陸地。

斯特拉圖斯諮詢公司和杜克大學的海洋生物學家布萊恩·華萊士沒有參與這項研究,他說這項研究很可能會被認為是海龜生物學領域的一篇開創性論文。*“他們不僅僅停留在地圖上標記路線並展示海龜的去向,”他說,“而是真正地將它們去那裡的原因置於上下文中”——從海龜大遷徙的宏觀圖景到它們在海藻墊中發現的微氣候。曼斯菲爾德的團隊現在正試圖擴充套件他們的技術來研究其他型別的海龜。

*更正(2014年3月7日):此句在釋出後進行了編輯,以更正布萊恩·華萊士的從屬關係。  

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