Natal homing - Natal homing

Natal homingveya doğum filopatrisi, homing bazı yetişkin hayvanların üremek için doğdukları yere dönmelerini sağlayan süreç. Bu süreç esas olarak suda yaşayan hayvanlar tarafından kullanılır. Deniz kaplumbağaları ve Pasifik somonu. Bilim adamları, hayvanlar tarafından kullanılan ana ipuçlarının jeomanyetik baskı ve koku alma ipuçları olduğuna inanıyor. Bir hayvanın doğumunun kesin konumuna geri dönmenin faydaları, büyük ölçüde onun bir üreme alanı olarak güvenliği ve uygunluğuyla ilişkilendirilebilir. Deniz kuşları gibi Atlantik martısı, çoğunlukla adalarda bulunan doğum öncesi üreme kolonilerine geri döndüklerinde, uygun bir iklim ve karada bulunan yırtıcıların yeterli olmayacağından emin olurlar.

Herhangi bir bölgede doğan deniz kaplumbağaları, diğer bölgelerde doğan kaplumbağalardan genetik olarak farklıdır. Yumurtadan yeni çıkan yavrular denize açılır ve kısa sürede uygun beslenme alanları bulurlar ve hayata başladıkları gerçek kumsaldan çok bu beslenme alanlarına döndükleri gösterilmiştir. Somon balığı hayatlarına tatlı su akıntılarında başlar ve sonunda nehirden aşağı doğru ilerler ve yıkanarak denize dökülür. Birkaç yıl sonra, doğdukları nehir sistemine geri dönme yeteneklerinin, suyun "tadı" olan koku alma ipuçları ile bağlantılı olduğu düşünülüyor. Atlantik mavi yüzgeçli ton balığı hem doğu hem de batı kıyılarında ortaya çıkar. Atlantik Okyanusu ama okyanus ortasında beslenirken birbirine karışıyor. Etiketlenmiş genç orkinoslar, neredeyse her zaman üzerinde yumurtladıkları Atlantik kıyısına geri döndüklerini açıkça göstermiştir.

Hayvanların eve dönüş yolunu nasıl bulduğuna dair çeşitli teoriler öne sürüldü. Jeomanyetik damgalama hipotezi, doğum bölgelerinde var olan benzersiz manyetik alanla damgalanmış olduklarını savunuyor. Bu makul bir teoridir, ancak gerçekleştiği kanıtlanmamıştır. Pasifik somonunun kendi nehirlerinin su kimyasına damgasını vurduğu biliniyor, bu da deneysel olarak doğrulanmış bir gerçektir. Kıyıya yaklaşmak için jeomanyetik bilgiyi kullanabilir ve ardından koku alma ipuçlarını alabilirler. Bazı hayvanlar yön bulma hataları yapıp yanlış yere gidebilir. Bu yeni alanlarda başarılı bir şekilde üreyirlerse, hayvan üreme tabanını genişletmiş olacak ve bu da sonuçta türün hayatta kalma şansını artırabilir. Diğer, bilinmeyen navigasyon araçları söz konusu olabilir ve daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.

Deniz kaplumbağaları

Doğum öncesi yuvayı gösteren birkaç farklı deniz hayvanı türü vardır. En yaygın olarak bilineni Deniz kaplumbağası. Caretta caretta deniz kaplumbağalarının iki farklı tür homing gösterdiği düşünülmektedir. Bunlardan ilki hayatın erken dönemlerinde gelir. Denize ilk çıktıklarında hayvanlar, çok az yüzmenin dahil olduğu gelgitler ve akıntılar tarafından gerçekleştirilir. Son zamanlarda yapılan araştırmalar, hayvanların doğum yerlerinin yakınındaki beslenme alanlarına yuva yaptıklarını gösteriyor.

Belirli bir doğum plajındaki kaplumbağalar, mitokondriyal DNA onları diğer yuvalama alanlarındaki kaplumbağalardan ayıran haplotipler.[1] Aynı kumsallardan birçok kaplumbağa aynı beslenme alanlarında görünür. Atlantik Okyanuslarında cinsel olgunluğa erişen dişi Loggerhead, yumurtalarını bırakmak için doğum plajına uzun bir yolculuk yapar. Kuzey Atlantik'teki Loggerhead deniz kaplumbağası, Kuzey Amerika kıyılarına yumurta bırakmak için gidiş-dönüş 9.000 milden fazla yol kat ediyor.

Somon

göç Kuzey Pasifik Somon okyanustan tatlı su yumurtlama yaşam alanlarına kadar, hayvanlar alemindeki en aşırı göçlerden biridir. Bir somonun yaşam döngüsü, tatlı su akıntısında veya okyanusa dökülen nehirde başlar.[2] Okyanusta dört veya beş yıl geçirdikten ve cinsel olgunluğa ulaştıktan sonra, birçok somon yumurtlamak için doğdukları aynı akarsulara geri döner. Somonun bunu nasıl yapabildiğine dair birkaç hipotez var.

Bir hipotez, doğum yerlerine dönmelerine izin veren hem kimyasal hem de jeomanyetik ipuçları kullanmalarıdır. Dünyanın manyetik alanı, balıkların yumurtlama bölgesini bulmak için okyanusta gezinmesine yardımcı olabilir. Oradan hayvan, balığın doğum akıntısına özgü kimyasal ipuçlarıyla nehrin denize döküldüğü yeri bulur.[3]

Diğer hipotezler, somon balığının son derece güçlü bir koku alma duyusuna sahip olduğu gerçeğine dayanmaktadır. Bir hipotez, somon balığının aşağıya doğru göç ederken doğum akıntılarının kokusunun bir izini koruduğunu belirtir. Kokunun bu anısını kullanarak yıllar sonra aynı akıntıya geri dönebilirler. Kokuyla ilgili başka bir hipotez, genç somon balığının aşağıya doğru göç ettikçe bir feromon salgıladığını ve aynı akıntıya yıllar sonra koklayarak geri dönebildiğini belirtir. serbest bıraktıkları feromon.

Orkinoz

Atlantik mavi yüzgeçli ton balığı hem doğu hem de batı kıyılarında ortaya çıkar. Atlantik Okyanusu. Mavi yüzgeçli orkinos yumurtadan çıktığında, suyun kimyasal özelliklerine bağlı olarak hayvanın otolitlerinde kimyasal bir iz vardır. Farklı bölgelerde doğan balıklar burada net farklılıklar gösterecektir. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ticari balıkçılık endüstrisi üzerine yapılan araştırmalar, Kuzey Atlantik'teki mavi yüzgeçli orkinos popülasyonunun her iki kıyıdan gelen balıklardan oluştuğunu göstermektedir. Balıklar Atlantik'te yakın bir yerde yaşarken, yumurtlamak için doğum bölgelerine geri dönerler. Birkaç yıl boyunca yapılan elektronik etiketleme, Akdeniz'de etiketlenen yaşlıların yüzde 95,8'inin yumurtlamak için oraya geri döndüğünü gösterdi. Meksika Körfezi için sonuçlar yüzde 99,3 oldu.[4] Bu türün aşırı avlanmasıyla birlikte, hem güvenilir bir besin kaynağı hem de sağlıklı bir ekosistem için popülasyonu sürdürmek için bilim adamlarının yumurtlama alışkanlıkları hakkında öğrenecekleri çok şey var.

Atlantik martı

Atlantik martı kışı denizde geçirir ve sonra doğum yerlerine geri döner. çınlayan kuşlar. Üreme alanları genellikle misafirperver olmayan uçurum tepeleri ve ıssız adalardır. Civciv olarak çıkarılan ve başka bir yerde bırakılan kuşların, doğum yerlerinden çok kurtuluş noktalarına sadakat gösterdikleri bulundu.[5]

Gezinme araçları

Jeomanyetik baskı

Hayvanların natal homing'i nasıl başardıklarıyla ilgili bir fikir, doğum bölgelerinde var olan benzersiz manyetik alana baskı yaptıkları ve daha sonra bu bilgiyi yıllar sonra geri dönmek için kullanmalarıdır. Bu fikir "jeomanyetik baskı hipotezi" olarak bilinir[6] Konsept, deniz kaplumbağalarının ve somon balığının yüzlerce veya binlerce kilometre uzağa göç ettikten sonra evlerine nasıl dönebileceklerini açıklamayı amaçlayan 2008 tarihli bir makalede geliştirilmiştir.[7]

Hayvan davranışında, "damgalama" terimi, özel bir öğrenme türünü ifade eder. Damgalanmanın kesin tanımları değişebilir, ancak sürecin önemli yönleri şunları içerir: (1) öğrenme, genellikle hayvanın yaşamının erken dönemlerinde, belirli, kritik bir dönemde gerçekleşir; (2) etkiler uzun sürüyor; ve (3) efektler kolayca değiştirilemez.[8] Doğuştan eve dönüş için kavram, deniz kaplumbağaları ve somon gibi hayvanların gençken evlerinin manyetik alanına damgasını vurması ve daha sonra bu bilgiyi yıllar sonra geri dönmek için kullanmasıdır.

Jeomanyetik baskının gerçekleştiği kanıtlanmadı, ancak birkaç nedenden dolayı makul görünmektedir. Dünyanın manyetik alanı, farklı coğrafi alanların kendileriyle ilişkili farklı manyetik alanlara sahip olacağı şekilde dünya genelinde değişir.[6] Ayrıca, deniz kaplumbağalarının gelişmiş bir manyetik duyusu vardır.[9] ve hem Dünya alanının yoğunluğunu (gücünü) hem de eğim açısını (alan çizgilerinin dünyanın yüzeyiyle kesiştiği açı) tespit edebilir.[10] Bu nedenle, deniz kaplumbağalarının ve belki de somon balığının orada var olan kendine özgü manyetik alanları kullanarak ev alanlarını tanıyabilmesi akla yatkındır.

Kimyasal ipuçları ve koku alma baskısı

Pasifik somonunun ana nehirlerinin kimyasal imzasına damgasını vurduğu bilinmektedir.[11] Bu bilgiler, somon balığının açık denizden kıyıya ulaştıklarında ana nehirlerini bulmalarına yardımcı olur. Çoğu durumda, nehirlerden gelen kimyasal ipuçlarının okyanusa çok fazla uzandığı düşünülmez. Bu nedenle somon, açık denizden yumurtlama alanlarına göç ettiklerinde muhtemelen sırayla iki farklı seyir sistemi kullanır.[12] İlki, muhtemelen dünyanın manyetik alanına dayalı olan (yukarıdaki Jeomanyetik Baskıya bakınız), açık okyanusta kullanılır ve muhtemelen somon balığını kendi nehirlerine yaklaştırır. Ana nehre yaklaştıklarında somon, yumurtlama alanlarını bulmak için koku (kimyasal) sinyalleri kullanabilir.

Somon balığındaki koku alma baskısını gösteren klasik çalışmaların çoğu Arthur Hasler ve meslektaşları tarafından yapılmıştır.[13] Özellikle ünlü bir deneyde, genç somonlara yapay kimyasallar basıldı ve normal göçlerini gerçekleştirmek için doğaya bırakıldı. Neredeyse tüm genç balıklar, yapay olarak aynı kimyasallarla basılmış olan aynı akıntıya geri döndü ve bu da balıkların doğum bölgelerine dönmek için kimyasal ipuçları kullandığını kanıtladı.

Termal kirliliğin doğum evine etkisi (chum somon)

Termal kirlilik ortam su sıcaklığının değiştirilerek su kalitesinin düşmesini ifade eden, Chum somon. Chum somonu, yaklaşık 10 santigrat derece suyu tercih eden tipik bir soğuk su balığıdır. Termal kirlilik nedeniyle su sıcaklığı yükseldiğinde, Chum somonu derin suya dalma eğilimindedir. termoregülasyon. Bu, Chum somonunun yüzey suyu kolonunda geçirdiği süreyi azaltır ve Chum somonunun doğum nehrine yaklaşma şansını azaltır çünkü doğumda eve dönüş için kimyasal işaret yüzey suyu üzerinde yoğunlaşmıştır.

Evrim

Bilim adamları, Kemp'in at kaplumbağalarının yuva yaptığı doğu Meksika'daki bir plajda, on yıllık bir süre boyunca eğim açısından bir seyir hatasının kaplumbağaları yalnızca ortalama 23 kilometre (14 mil) içinde yöneteceği araştırılmış ve kaydedilmiştir. doğum bölgelerinden. Diğer konumlar, aynı süre içinde yüz kilometreden fazla seyir hatalarına neden oldu. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, jeomanyetik damgalama navigasyon aracının yalnızca doğdukları yere yakın deniz hayvanlarını yönlendirdiğine ve daha sonra hayvanların onları doğum yerlerine geri döndürmek için kolların ve nehirlerin kimyasal ipuçlarına güvendiğine inanılıyor.

Bu yön bulma hataları, aslında bazı hayvanların doğum yerlerinden uzaklaşmasına neden olarak deniz hayvanları için doğumda yuva yapmanın evrimsel özelliğini güçlendirdi. Çoğu hayvan, yumurtalarını bırakmak için güvenli bir yer olduğunu bildikleri için doğum bölgelerine geri döner. Bu bölgeler genellikle az sayıda yırtıcı hayvana, doğru sıcaklık ve iklime sahip olacak ve ıslak ve çamurlu ortamlarda yumurta bırakamadıkları için kaplumbağalar için doğru kum türüne sahip olacaklardır.

Doğum bölgelerine dönmeyen ve çoğalmak için başka yerlere kaçan az sayıdaki hayvan, türlere çeşitli farklı üreme yerleri sağlayacaktır, bu nedenle orijinal doğum yerleri değişmişse, türler daha fazla yere yayılmış olacak ve olacaktır. sonuçta türün hayatta kalma şansını artırır.[3]

Gelecek Araştırma

Bilim adamları yıllardır doğumda ev sahipliği yapan deniz hayvanları üzerinde çalışıyor olsalar da, jeomanyetik damgalama ve kimyasal ipuçlarının inanılmaz göçleri için kullandıkları tek yön bulma aracı olduğu konusunda hala olumlu değiller. Bilim adamları, bu hayvanların üremek için bu kadar uzun mesafelere nasıl seyahat edebileceklerini tam olarak anlayana kadar yapılacak daha çok araştırma var. Neyse ki, teknoloji ilerledikçe, hayvanlara kolayca takılabilen manyetometrelerle donatılmış veri kaydediciler gibi bilim adamlarının kullanabileceği çeşitli araçlar var. Sadece hayvanı Dünya'nın manyetik alanına göre gösteren veriler vermekle kalmaz, aynı zamanda buna dayalı enlem, ışık seviyelerine, sıcaklığa, derinliğe vb. Dayalı boylam verirler. Pop-up uydu arşiv etiketleri veri toplamak için kullanılır ve bu verileri şu yolla aktarabilir: Argos Sistemi bilim adamına uydular.

Ayrıca bakınız

Notlar

  1. ^ (Bowen, 2004)
  2. ^ (Crossin, 2009)
  3. ^ a b (Lohmann, 2008)
  4. ^ Rooker, J. R .; D. H. Secor; G. De Metrio; R. Schloesser; B. A. Blok; J. D. Neilson (2008). Atlantik Mavi Yüzgeçli Orkinos Popülasyonlarında "Natal Homing ve Bağlantı". Bilim. 322 (5902): 742–744. Bibcode:2008Sci ... 322..742R. doi:10.1126 / science.1161473. PMID  18832611. S2CID  633053.
  5. ^ Kress, Stephen W .; Nettleship, David N. (1988). "Atlantik Martılarının yeniden kurulması (Fratercula arktika) Maine Körfezi'ndeki eski bir üreme alanında. " Alan Ornitoloji Dergisi. 59 (2): 161–170. JSTOR  4513318.
  6. ^ a b "Jeomanyetik Baskı". Kuzey Carolina Üniversitesi.
  7. ^ Lohmann, K. J .; N. F. Putman; C.M.F. Lohmann (2008). "Jeomanyetik damgalama: Somon ve deniz kaplumbağalarında uzun mesafeli doğum evlerinin birleştirici bir hipotezi". Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı. 105 (49): 19096–19101. doi:10.1073 / pnas.0801859105. PMC  2614721. PMID  19060188.
  8. ^ Zupanc, Gunther (2010). Davranışsal Nörobiyoloji: Davranışsal Bir Yaklaşım. Oxford: Oxford University Press. s. 268–276. ISBN  978-0-19-920830-2.
  9. ^ "Deniz Kaplumbağası Navigasyonu". Kuzey Carolina Üniversitesi.
  10. ^ Lohmann, K. J .; C. M. F. Lohmann; N.F. Putman (2007). "Hayvanlarda manyetik haritalar: Doğanın GPS'i". Deneysel Biyoloji Dergisi. 210 (Pt 21): 3697–3705. doi:10.1242 / jeb.001313. PMID  17951410.
  11. ^ Dittman, Andrew; T. P. Quinn (1996). "Pasifik somonunda homing: mekanizmalar ve ekolojik temel". Deneysel Biyoloji Dergisi. 199 (Pt 1): 83–91. PMID  9317381.
  12. ^ Lohmann, K. J .; C. M. F. Lohmann; C. S. Endres (2008). "Okyanus gezintisinin duyusal ekolojisi". Deneysel Biyoloji Dergisi. 211 (11): 1719–1728. doi:10.1242 / jeb.015792. PMID  18490387.
  13. ^ Zupanc, Gunther (2010). Davranışsal Nörobiyoloji: Bütünleştirici Bir Yaklaşım. Oxford: Oxford University Press. s. 268–271. ISBN  978-0-19-920830-2.

Referanslar

  • Bowen; et al. (2004). "Yavru caretta kaplumbağalarında (Caretta caretta) Natal yuva". Moleküler Ekoloji. 13 (12): 3797–3808. doi:10.1111 / j.1365-294x.2004.02356.x. PMID  15548292.
  • Crossin; et al. (2009). "Sermaye Yetiştiriciliği Yapan Yarıparöz Balık Türlerinde, Sockeye Somonunda Üreme Göçünün Zamanlamasını ve Başarısını Etkileyen Mekanizmalar". Fizyolojik ve Biyokimyasal Zooloji. 82 (6): 635–652. doi:10.1086/605878. PMID  19780650.