La Saga de la Tortuga Marina Parte II: La migración épica

Las tortugas bobas ( Caretta caretta ) hacen una de las migraciones más largas y sorprendentes en el reino animal. En la entrega anterior, observé cómo comienza el viaje, con crías que salen de sus nidos y se apresuran a mar abierto. Pero este es solo el primer paso en un largo viaje transoceánico.

Las tortugas cabezonas nacidas en la costa de Florida se dirigirán al North Atlantic Gyre, un vasto sistema de corriente circular que rodea el mar de los Sargazos. Las tortugas jóvenes pasan de 6 a 12 años en el giro, a veces cruzando hacia el lado este del Océano Atlántico, antes de regresar a la costa de América del Norte. Durante este tiempo, pueden cubrir más de 9,000 millas. Las condiciones en el North Atlantic Gyre son adecuadas para que las tortugas jóvenes sobrevivan y crezcan, y se las arreglan para evitar desviarse demasiado al norte o al sur, donde corren el riesgo de ser barridas por otras corrientes oceánicas y expulsadas del torbellino.

Después de pasar varios años navegando por el océano abierto, las tortugas bobas regresan a la costa de América del Norte para establecer su residencia en áreas de alimentación poco profundas. Estas tortugas son capaces de regresar de manera confiable a áreas de alimentación específicas después de largas migraciones (y después de 'desplazamientos experimentales' por parte de científicos). También se sabe que las tortugas marinas viajan largas distancias para regresar a la playa específica en la que nacieron para desovar año tras año.

¿Cómo se encuentran los jóvenes en conflicto que no tienen experiencia migratoria previa a través de un océano y regresan mientras permanecen dentro del Torbellino del Atlántico Norte? ¿Qué hay detrás de la capacidad de las tortugas juveniles y adultas para identificar objetivos geográficos específicos separados por miles de millas? Años de investigación de Kenneth Lohmann, un biólogo marino en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, y otros han revelado una respuesta notable.

Antes de responder esas preguntas, es importante entender la diferencia entre una brújula y un mapa y el papel que desempeñan estos conceptos en el viaje de una tortuga boba.

Compass vs. Map

La capacidad de navegación espectacular de la tortuga boba implica que tiene un sentido de brújula para mantener los títulos y un sentido de mapa para determinar su posición relativa a otras ubicaciones.

Una brújula proporciona información direccional. Muchos animales poseen un sentido de brújula; puede basarse en la posición del sol o las estrellas, los patrones de polarización de la luz o el campo magnético de la Tierra. Una brújula es crucial para la navegación, pero por sí misma a menudo es insuficiente. Para encontrar una ubicación geográfica específica o una maniobra a lo largo de una ruta migratoria compleja, un animal requiere un sentido de mapa. Un mapa proporciona información posicional. Los animales usan un sentido de mapa para determinar su propia ubicación relativa a un objetivo.

La diferencia entre un sentido de brújula y un sentido de mapa es similar a la diferencia entre sostener una brújula y ver que estás mirando hacia el este y sostener un GPS que te dice dónde estás y cómo llegar a tu casa desde allí.

En la primera parte de esta serie de dos partes, expliqué cómo las crías de tortuga recién nacida usan un sentido de brújula magnética para mantener su rumbo cuando nadan por primera vez en el océano abierto. Las tortugas marinas se encuentran entre muchos animales que poseen una brújula magnética, y sus mecanismos han sido bien investigados. Pero hasta hace poco, poco se sabía sobre el sentido del mapa de estas tortugas.

Dado que las tortugas marinas pueden detectar los campos magnéticos, se siguió que podrían ser capaces de usar información magnética en el sentido de su mapa. Una brújula magnética permite a las tortugas marinas determinar la dirección; un mapa magnético les permitiría evaluar su propia posición geográfica y averiguar dónde están en relación con otras ubicaciones. Para utilizar dicho mapa magnético, las tortugas marinas necesitarían poder distinguir pequeñas diferencias en los campos magnéticos y aprender cómo varía el campo magnético en el área geográfica donde viven y migran.

Detección de parámetros magnéticos

Varias características del campo magnético de la Tierra varían de forma predecible. Por lo tanto, diferentes ubicaciones geográficas tienen diferentes firmas magnéticas y podrían usarse para determinar la posición geográfica. Una de estas características es el ángulo de inclinación, que es el ángulo en el que las líneas del campo magnético se cruzan con la superficie del globo. Este ángulo varía de 0 grados en el ecuador a 90 grados en los polos; en otras palabras, el ángulo de inclinación varía con la latitud. Una segunda característica geomagnética que varía a través de la superficie de la Tierra es la fuerza del campo magnético. En general, el campo es más fuerte cerca de los polos magnéticos y más débil en el ecuador.

Para determinar cómo responden las tortugas bobas a diferentes ángulos e intensidades de inclinación magnética, Lohmann y sus colegas utilizaron el mismo diseño experimental básico que había revelado por primera vez la brújula magnética de las tortugas. En esta configuración, cada tortuga recién nacida estaba equipada con un arnés de nylon y licra conectado a una línea de monofilamento. La tortuga estaba atada a un sistema de rastreo electrónico en el centro de un charco circular de agua, lo que le permitía nadar en cualquier dirección mientras el sistema de seguimiento monitoreaba sus movimientos. Un sistema de bobina grande, que consistía en muchos hilos de alambre a través de los cuales podía correr corriente eléctrica, rodeaba la piscina. Lohmann y sus colegas manipularon la bobina para producir campos magnéticos de intensidad y ángulo de inclinación variables.

En dos experimentos separados, los investigadores demostraron que las tortugas bobas crías pueden detectar tanto el ángulo de inclinación magnética como la intensidad del campo magnético. En estos experimentos, uno de los dos parámetros se mantuvo constante mientras que el otro fue variado. Si bien este enfoque experimental fue necesario para demostrar que las tortugas bobas son capaces de detectar cada parámetro, no refleja con precisión el mundo. En la naturaleza, la intensidad e inclinación del campo magnético varían juntas en la superficie de la Tierra.

Para acercarse al misterio del sentido del mapa de las tortugas marinas, las crías necesitarían ser probadas en condiciones que reproduzcan las encontradas a lo largo de su ruta migratoria en el giro del Atlántico Norte.

Mapa magnético con indicadores

En el siguiente experimento, Lohmann y sus colegas usaron el mismo procedimiento, con los arneses, la piscina circular y el sistema de bobinas, pero sometieron a las tortugas recién nacidas a campos magnéticos que replican los encontrados en tres lugares muy separados dentro del Torbellino del Atlántico Norte.

Las tortugas respondieron nadando en direcciones que, en cada caso, les ayudaban a permanecer dentro del torbellino del Atlántico Norte y continuar a lo largo de su ruta migratoria. Por ejemplo, las crías expuestas a un campo magnético que se replica cerca del borde nororiental del giro nadó hacia el sur, mientras que las crías expuestas a un campo que se reproduce cerca del norte de la Florida nadaban al este-sureste. Estas respuestas parecen ser heredadas, ya que las crías nunca habían estado en el océano.

Los resultados confirman que las tortugas bobas pueden distinguir entre los campos magnéticos que se encuentran a lo largo de su ruta migratoria. Además, los resultados implican que las crías pueden usar estos campos magnéticos regionales como marcadores de navegación. Esto significa que una tortuga nadando dentro del Torbellino del Atlántico Norte puede determinar su posición y cambiar su dirección de nado de forma adecuada si se aventura fuera del rumbo. En otras palabras, las tortugas bobas poseen un mapa magnético.

En otro experimento reciente, Lohmann y sus colegas expusieron tortugas recién nacidas a campos magnéticos que replican los que existen en dos lugares con la misma latitud pero diferentes longitudes (en lados opuestos del Océano Atlántico). En cada caso, las tortugas respondieron nadando en la dirección que las mantendría en su ruta migratoria. Este experimento fue la primera demostración de que la longitud se puede codificar en el mapa magnético de cualquier animal. Parecería que las tortugas marinas obtienen información similar a la latitud y la longitud del campo magnético de la Tierra, y la utilizan para crear un mapa magnético de dos coordenadas.

Conclusión

Las tortugas bobas nacen con la capacidad de leer el campo magnético de la Tierra. Pueden detectar diferencias sutiles en los campos magnéticos en diferentes partes del océano y usar estos campos regionales como marcadores de navegación para ayudarlos a permanecer en su ruta migratoria.

Durante muchos años y muchos miles de millas, las tortugas marinas construyen sus mapas magnéticos al aprender a reconocer las variaciones en el campo magnético en diferentes lugares. Para cuando alcanzan la edad adulta, estas tortugas conocen la topografía magnética de los lugares donde viven y se alimentan. Usan estos mapas magnéticos para navegar a ubicaciones geográficas específicas: lugares para comer, aparearse, migrar y anidar.