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

　　對(duì)這一現(xiàn)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(dǎo)航的，于是，她的團(tuán)隊(duì)將一群海龜從一個(gè)地區(qū)遷移到另一個(gè)地區(qū)，隨后跟蹤它們的活動(dòng)，以了解它們對(duì)地理變化的反應(yīng)。

　　追蹤數(shù)據(jù)揭示了一個(gè)神奇的現(xiàn)象：這些海龜經(jīng)常無(wú)緣無(wú)故地繞圈游動(dòng)。

　　“我當(dāng)時(shí)就在現(xiàn)場(chǎng)，而這項(xiàng)研究的主要目的是了解海龜?shù)膶?dǎo)航能力，”Tomoko Narazaki說(shuō)，“說(shuō)實(shí)話，當(dāng)我第一次看到這些數(shù)據(jù)時(shí)，我簡(jiǎn)直不敢相信自己的眼睛，因?yàn)檫@些海龜就像機(jī)器一樣不停地轉(zhuǎn)圈圈！”

　　“當(dāng)我回到實(shí)驗(yàn)室時(shí)，我把這個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)報(bào)告給同事，他們又使用同樣的3D生物追蹤數(shù)據(jù)記錄儀研究了更多的大型海洋動(dòng)物類群，”Tomoko Narazaki補(bǔ)充道，“然后，我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，許多不同的動(dòng)物都或多或少表現(xiàn)出類似的繞圈運(yùn)動(dòng)?！?/p>

　　對(duì)于海洋動(dòng)物來(lái)說(shuō)，直線游動(dòng)似乎更有效率。因此當(dāng)Tomoko Narazaki及其同事發(fā)現(xiàn)鯊魚、海豹、企鵝、鯨和海龜?shù)雀鞣N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(xiàng)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(yīng)能力，可能意味著多種生態(tài)功能。標(biāo)記技術(shù)和3D生物追蹤技術(shù)的發(fā)展使這一發(fā)現(xiàn)成為可能。

　　通過分析動(dòng)物的軌跡，我們可以了解它們的導(dǎo)航能力、運(yùn)動(dòng)能力和內(nèi)部狀態(tài)，還可以識(shí)別出影響它們運(yùn)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(yùn)動(dòng)，但對(duì)它們運(yùn)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(duì)無(wú)線電波的不滲透性導(dǎo)致的后勤和技術(shù)困難。

　　換句話說(shuō)，收集海洋動(dòng)物三維運(yùn)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(zhàn)。不過，在過去十年來(lái)，隨著可以記錄詳細(xì)地理和行為數(shù)據(jù)的傳感器的出現(xiàn)，科學(xué)家們可以更專注于動(dòng)物運(yùn)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(tuán)隊(duì)觀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(tái)相機(jī)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?yàn)槠浒l(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?yàn)榭茖W(xué)家此前就已經(jīng)有過許多這樣的記錄。比如座頭鯨就會(huì)通過集體圍成一圈的方式，制造出“氣泡網(wǎng)”來(lái)捕捉小魚等獵物。

　　然而，研究團(tuán)隊(duì)也觀察到許多動(dòng)物在捕食區(qū)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。

　　雖然一部分觀察結(jié)果仍然難以給出適當(dāng)?shù)慕忉專S多動(dòng)物可能會(huì)以繞圈游泳的方式收集導(dǎo)航信息。他們推測(cè)，這些運(yùn)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(diào)整之前依靠嗅覺、視覺和感知地球磁場(chǎng)所獲得的導(dǎo)航結(jié)果。研究者觀察到，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，潛艇在地磁觀測(cè)過程中也會(huì)繞圈，因?yàn)檫@樣可以通過各個(gè)方向的測(cè)量值來(lái)抵消噪聲（比如船體磁化），從而實(shí)現(xiàn)精確的測(cè)量。動(dòng)物們可能會(huì)通過繞圈游泳的方式，從地磁場(chǎng)中獲得方向和位置信息，尤其是在導(dǎo)航條件不佳的情況下。

　　當(dāng)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(dǎo)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(xí)性的新發(fā)現(xiàn)，Tomoko Narazaki和她同事們希望將短期的標(biāo)記數(shù)據(jù)與長(zhǎng)期的衛(wèi)星跟蹤結(jié)合起來(lái)。將這種高分辨率數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)整合到衛(wèi)星跟蹤當(dāng)中，將有助于更長(zhǎng)時(shí)間地跟蹤動(dòng)物的精細(xì)運(yùn)動(dòng)。

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

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

　　“我們希望研究動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)與其內(nèi)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(yùn)動(dòng)的功能和機(jī)制，一些對(duì)假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)是必要的。”


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