Saga da tartaruga de mar Parte II: a migração épica

As tartarugas- margaridas ( Caretta caretta ) fazem uma das migrações mais longas e surpreendentes no reino animal. Na parcela anterior, eu olhei como a jornada começa, com crias escavando seus ninhos e caminhando para o mar aberto. Mas este é apenas o primeiro passo de uma longa jornada transoceânica.

Loggerheads nascidos na costa da Flórida farão o caminho para o Gyre do Atlântico Norte, um vasto sistema circulatório atual que circunda o Mar dos Sargazos. As tartarugas juvenis passam 6-12 anos no gyre, às vezes cruzando para o lado leste do Oceano Atlântico, antes de retornar à costa norte-americana. Durante esse período, eles podem cobrir mais de 9 mil milhas. As condições dentro do Gyre do Atlântico Norte são justas para que as jovens tartarugas sobrevivam e cresçam, e eles conseguem evitar se afastar muito para o norte ou o sul, onde eles arriscam ser varridos por outras correntes oceânicas e expulsos do gyre.

Depois de passar vários anos navegando no oceano aberto, as cabeças de desaceleração retornam para a costa norte-americana para residir em áreas de alimentação rasas. Estas tartarugas são capazes de retornar de forma confiável a áreas específicas de forrageamento após longas migrações (e após "deslocamentos experimentais" por cientistas). As tartarugas marinhas femininas também são conhecidas por percorrer longas distâncias para retornar ao trecho específico de praia em que nasceram para colocar seus ovos, ano após ano.

Como os novos obstáculos sem experiência migratória anterior encontram seu caminho através de um oceano e de volta enquanto se mantêm dentro do Gyre do Atlântico Norte? O que está por trás da capacidade das tartarugas juvenis e adultas de identificar alvos geográficos específicos separados por milhares de quilômetros? Anos de pesquisa de Kenneth Lohmann, biólogo marinho na Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill, e outros revelaram uma resposta notável.

Antes de responder a essas perguntas, é importante entender a diferença entre uma bússola e um mapa e o papel que esses conceitos desempenham na jornada de uma boba.

Bússola vs. Mapa

A habilidade de navegação espetacular do loggerhead implica que tem um sentido de bússola para manter cabeçalhos e um sentido de mapa para determinar sua posição em relação a outros locais.

Uma bússola fornece informações direcionais. Muitos animais possuem uma sensação de bússola; pode ser baseado na posição do sol ou nas estrelas, padrões de polarização da luz ou o campo magnético da Terra. Uma bússola é crucial para a navegação, mas, por si só, muitas vezes é insuficiente. Para encontrar uma localização geográfica específica ou uma manobra ao longo de uma rota migratória complexa, um animal requer um sentido do mapa. Um mapa fornece informações de posição. Os animais usam um sentido do mapa para determinar sua própria localização em relação a um objetivo.

A diferença entre um sentido da bússola e um sentido do mapa é semelhante à diferença entre segurar uma bússola e ver que você está voltado para o leste e segurando um GPS que lhe diz onde você está e como chegar à sua casa a partir daí.

Na primeira parte desta série de duas partes, eu discuti como hatchling loggerheads usam uma sensação de compasso magnético para manter seu título quando primeiro a nadar para o oceano aberto. As tartarugas marinhas estão entre muitos animais que possuem uma bússola magnética, e seus mecanismos foram bem pesquisados. Mas até recentemente, pouco se sabia sobre o sentido do mapa dessas tartarugas.

Uma vez que as tartarugas marinhas podem sentir campos magnéticos, seguiu-se que eles poderiam ser capazes de usar informações magnéticas no seu sentido do mapa. Uma bússola magnética permite que as tartarugas marinhas determinem a direção; um mapa magnético permitiria avaliar sua própria posição geográfica e descobrir onde eles são relativos a outros locais. Para usar esse mapa magnético, as tartarugas marinhas deveriam ser capazes de distinguir pequenas diferenças nos campos magnéticos e saber como o campo magnético varia em relação à área geográfica onde vivem e migram.

Detecção de parâmetros magnéticos

Várias características do campo magnético da Terra variam previsivelmente. Assim, diferentes locais geográficos têm diferentes assinaturas magnéticas e podem ser usados para determinar a posição geográfica. Uma dessas características é o ângulo de inclinação, que é o ângulo em que as linhas do campo magnético cruzam a superfície do globo. Este ângulo varia de 0 graus no equador para 90 graus nos pólos; em outras palavras, o ângulo de inclinação varia com a latitude. Uma segunda característica geomagnética que varia em toda a superfície da Terra é a força do campo magnético. Em geral, o campo é mais forte perto dos pólos magnéticos e mais fraco no equador.

Para determinar como as cabeças de desaceleração respondem a diferentes ângulos e intensidades de inclinação magnética, Lohmann e seus colegas usaram o mesmo desenho experimental básico que primeiro revelou a bússola magnética das tartarugas. Nesta configuração, cada tartaruga de hatchling estava equipada com um arnês de nylon e Lycra ligado a uma linha de monofilamento. A tartaruga estava amarrada a um sistema de rastreamento eletrônico no centro de um conjunto circular de água, permitindo-lhe nadar em qualquer direção enquanto o sistema de rastreamento monitorava seus movimentos. Um sistema de bobina grande, constituído por muitos fios de fio através do qual a corrente elétrica poderia ser executada, cercava a piscina. Lohmann e seus colegas manipularam a bobina para produzir campos magnéticos de intensidade variável e ângulo de inclinação.

Em duas experiências separadas, os pesquisadores mostraram que as cabeças de destruição de hatchling podem detectar o ângulo de inclinação magnética e a intensidade do campo magnético. Nestes experimentos, um dos dois parâmetros foi mantido constante enquanto o outro era variado. Embora esta abordagem experimental fosse necessária para demonstrar que as cabeças de registro são capazes de detectar cada parâmetro, ele não reflete com precisão o mundo. Na natureza, a intensidade e inclinação do campo magnético variam em toda a superfície da Terra.

Para se aproximar do mistério do sentido do mapa das tartarugas marinhas, as crias precisam ser testadas em condições que reúnem os encontrados ao longo de sua rota migratória no giro do Atlântico Norte.

Mapa magnético com letreiro

No próximo experimento, Lohmann e seus colegas usaram o mesmo procedimento – com os arneses, a piscina circular e o sistema de bobina – mas eles submeteram as cabeças de registro a campos magnéticos replicando aqueles encontrados em três locais amplamente separados no Gyre do Atlântico Norte.

As tartarugas responderam nadando em direções que, em cada caso, ajudariam a permanecer dentro do Gyre do Atlântico Norte e continuassem ao longo de sua rota migratória. Por exemplo, as escotilhas expostas a um campo magnético replicando uma que existe perto da borda nordeste do gyar nadaram para o sul, enquanto as crias expostas a um campo que replica uma perto do norte da Flórida nadavam para o leste-sudeste. Essas respostas parecem ser herdadas, já que as crias nunca estiveram no oceano.

Os resultados confirmam que as tartarugas caçadas podem distinguir entre campos magnéticos encontrados ao longo de sua rota migratória. Além disso, os resultados implicam que as crias podem usar estes campos magnéticos regionais como marcadores de navegação. Isso significa que uma tartaruga nadando dentro do Gyre do Atlântico Norte é capaz de determinar sua posição e mudar sua direção de natação de forma apropriada, se ela se aventurar fora do curso. Em outras palavras, as cabeças de registro possuem um mapa magnético.

Em outro experimento recente, Lohmann e seus colegas expuseram as cabeças de destruição de hatchling aos campos magnéticos replicando aqueles que existem em dois locais com a mesma latitude, mas diferentes longitudes (em lados opostos do Oceano Atlântico). Em cada caso, as tartarugas responderam nadando na direção que os manteria em sua rota migratória. Este experimento foi a primeira demonstração de que a longitude pode ser codificada no mapa magnético de qualquer animal. Parece que as tartarugas marinhas obtêm informações de latitude e longitude do campo magnético da Terra e usam-na para criar um mapa magnético bi-coordenado.

Conclusão

As tartarugas marinhas da caverna mancham com a habilidade de ler o campo magnético da Terra. Eles podem detectar diferenças sutis nos campos magnéticos em diferentes partes do oceano e usar esses campos regionais como marcadores de navegação para ajudá-los a permanecerem na sua via migratória.

Ao longo de muitos anos e milhares de milhas, as tartarugas marinhas acumulam seus mapas magnéticos aprendendo a reconhecer as variações no campo magnético em diferentes locais. Quando atingem a idade adulta, essas tartarugas conhecem a topografia magnética dos lugares onde vivem e forrageiam. Eles usam esses mapas magnéticos para navegar para locais geográficos específicos – lugares para comer, mate, migram e aninham.