Abstract
Prove crescenti indicano che gli animali migratori sfruttano il campo magnetico della Terra per la navigazione, sia come bussola per determinare la direzione, sia come mappa per determinare la posizione geografica. È stato a lungo proposto che, utilizzando una mappa magnetica per orientarsi, gli animali debbano apprendere le coordinate magnetiche della destinazione, ma l’ipotesi fondamentale che gli animali possano apprendere le firme magnetiche delle aree geografiche deve ancora essere testata, a nostra conoscenza. Qui viene segnalato che una specie navigante iconica, la tartaruga comune (Caretta caretta), può apprendere tali informazioni. Quando alimentate ripetutamente in campi magnetici che replicano quelli esistenti in particolari località oceaniche, le tartarughe giovani hanno imparato a distinguere i campi magnetici in cui hanno incontrato il cibo dai campi magnetici che esistono altrove, un’abilità che potrebbe essere alla base della fedeltà al sito di foraggiamento. Le risposte condizionate in questo nuovo test di mappa magnetica non sono state influenzate dai campi magnetici oscillanti a radiofrequenza, un trattamento che dovrebbe interrompere la magnetorecezione chimica basata su coppie di radicali, suggerendo che il senso della mappa magnetica della tartaruga non si basa su questo meccanismo. Al contrario, il comportamento di orientamento che richiedeva l’uso della bussola magnetica è stato interrotto dai campi magnetici oscillanti a radiofrequenza. I risultati forniscono la prova che due diversi meccanismi di magnetorecezione sono alla base della mappa magnetica e della bussola magnetica nelle tartarughe marine.
Discussione con l’autrice
Vi è mai capitato di veder qualcuno ballare dalla gioia quando il cameriere si sta dirigendo verso il suo tavolo con i piatti ordinati?
I ricercatori della University of North Carolina di Chapel Hill hanno scoperto che le tartarughe marine potevano avere la stessa reazione, “ballando” dopo aver associato determinati campi magnetici all’alimentazione. Questo test ha permesso ai ricercatori di verificare se realmente utilizzano i campi magnetici come un GPS e/o una bussola.
Per lo studio, il team ha sottoposto diversi gruppi di tartarughe di due mesi d’età a differenti campi magnetici per circa due mesi, replicando in laboratorio i campi magnetici che esistono lungo la costa atlantica, dal Canada al Golfo del Messico.
«Ogni due giorni sperimentavano uno specifico campo magnetico in cui venivano nutrite. Nei giorni in cui non venivano nutrite, sperimentavano un secondo campo magnetico, ma non ricevevano alcuna ricompensa in questo campo. Alla fine le tartarughe hanno iniziato a esibire la ‘danza della tartaruga’ nel campo in cui venivano nutrite», ha affermato Kayla Goforth, autrice principale dello studio e attualmente ricercatrice post-dottorato presso il dipartimento di biologia della Texas A&M University.
«La danza della tartaruga è un comportamento di ricerca del cibo che si caratterizza per il fatto che la tartaruga solleva la testa fuori dall’acqua, apre la bocca, alterna le pinne e gira su se stessa. È super adorabile».
Per produrre i diversi campi magnetici, i ricercatori hanno utilizzato sistemi di bobine magnetiche. Il campo magnetico è stato modificato aumentando o diminuendo gli Ampere. Al termine del periodo di condizionamento, il team ha testato le tartarughe in entrambi i campi magnetici e ha scoperto che danzavano di più nel campo in cui erano state nutrite. «Si può pensare a questo come all’addestramento di un cane», ha spiegato Goforth. «Se suoni sempre un campanello quando gli dai da mangiare, alla fine inizierà ad aspettarsi del cibo quando il campanello viene suonato, e a salivare o a implorare».
Il team ha poi studiato i meccanismi alla base dei sensi magnetici delle tartarughe, scoprendo che hanno sia una mappa magnetica che una bussola magnetica. La prima è un senso di posizione, come un GPS, mentre la bussola fornisce informazioni direzionali ed entrambe sono necessarie per la navigazione. Una mappa ti dice dove sei o dove vuoi essere e una bussola ti aiuta a orientarti.
Per questa parte dello studio, le tartarughe dovevano riconoscere un campo magnetico e dovevano orientarsi in una direzione specifica. È stato verificato se questi due sensi fossero interrotti dai campi a radiofrequenza perché si prevede che questi campi interrompano la magnetorecezione chimica, una teoria che suggerisce che complesse reazioni chimiche consentono agli animali di rilevare i campi magnetici. Il team ha scoperto che il senso della bussola si basa probabilmente sulla magnetorecezione chimica ma il senso della mappa non sembra basarsi su essa. Ciò significa che questi due sensi magnetici, sebbene simili, sono distinti. Proprio come la vista e l’udito.
Goforth ha spiegato che l’idea per lo studio è nata dal fatto ben noto che le tartarughe marine tornano nei luoghi in cui sono nate per riprodursi, «ma ciò che è meno noto è che le tartarughe mostrano anche una fedeltà molto forte ai loro siti di alimentazione, il che significa che tornano lì costantemente più e più volte». Non si sa come le tartarughe apprendano la posizione dei siti in cui si nutrono, ma il team ha pensato che probabilmente utilizzino i campi magnetici.
«Un pezzo mancante di questa idea era che non sapevamo se le tartarughe potessero imparare i campi magnetici, quindi ho deciso di provare il condizionamento, o addestrarle a farlo», ha detto Goforth. «Eravamo davvero entusiasti quando ha funzionato, e quel test ha poi aperto le porte a studi sui meccanismi alla base del senso magnetico».
I risultati hanno risposto a due domande: se le tartarughe marine possono apprendere i campi magnetici e se la mappa magnetica e la bussola magnetica delle tartarughe si basano sullo stesso meccanismo di base. E mentre i risultati rispondevano a queste due domande, rispettivamente sì e no.
