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首確認鯊魚可用地球磁場導航 窄頭雙髻鯊懂遊返「家鄉」 暫未能解釋當中機制

2021/5/7 — 19:20

最新刊於 Current Biology 的研究發現,鯊魚如鳥類、海龜和龍蝦等一樣,可利用地球磁場導航。

2005 年,有學者發現有條大白鯊從南非游向澳洲,然後又筆直地游回南非,這個觀察令科學家猜測,大白鯊依靠磁場來引導方向。自 1970 年代開始,研究人員就懷疑包含鯊魚、鰩等的板鰓亞綱(Elasmobranchii)可以檢測到磁場,但從來無人證明過鯊魚可利用地球磁場定位或導航,部分原因是人類與鯊魚的互動並不容易。

佛羅里達州立大學生態學家 Bryan Keller 的團隊,在一個有睡房大小的籠內加上銅線,並在籠中央放置水池。當有電流通過銅線,可以在池中心產生磁場。然後,團隊從佛羅里達海岸附近一個淺灘,捕撈到 20 條年幼的窄頭雙髻鯊,此物種已知可遷移數百公里。

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實驗中,團隊每次都只放一條窄頭雙髻鯊進水池,讓牠們在隨機連續測試的三個不同磁場下自由游動。其中一種磁場模仿捕撈牠們的天然棲息地位置,另兩個則模仿了距該地點以北 600 公里和以南 600 公里的地球磁場。

憑磁場辨「家鄉」方向

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當所用磁場與捕撈地點相同時,團隊發現窄頭雙髻鯊會在隨機方向游動。但受南方磁場作用下,鯊魚會不斷向北游,即是回「家鄉」的方向,表明牠們能夠利用磁場長距離遷徙。

令人驚訝的是,團隊發現窄頭雙髻鯊在北方磁場下,同樣以隨機方向游動。 Keller 解釋,這可能是因為窄頭雙髻鯊通常不會向其原棲息地北方遷移,因此牠們很少需要重新回南方。因此,今次發現亦支持鯊魚能用地球磁場導航,乃一種「學習行為」的說法。

Keller 又指,雖然研究只用了窄頭雙髻鯊,但其他鯊魚也可能利用地球磁場導航。例如大白鯊比窄頭雙髻鯊遷徙得更遠,其導航能力的應用量會更高。

不過,至今人類未明暸動物利用地球磁場導航的機制,有人指是這些動物細胞內含磁性鐵礦物,亦有人指牠們的視網膜中帶隱花色素(cryptochrome),未來將需要更多研究,才能解答這些關鍵問題。

來源:
Science, Sharks use Earth’s magnetic field to navigate the seas, 6 May 2021

報告:

Keller, B.A., Putman, N.F., Grubbs, R.D. & et al. (2021). Map-like use of Earth’s magnetic field in sharks. Current Biology published on 6 May 2021. doi: 10.1016/j.cub.2021.03.103

文/Alan Chiu

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