产卵鱼是如何导航回到它们出生的同一条溪流的?
蒙大拿大学弗莱特黑德湖生物站的研究助理教授梅根·麦克菲为我们解答:
鲑鱼最能体现这种行为,它们结合了传统的开阔水域导航和敏锐的嗅觉来寻找方向。鲑鱼可以迁徙到海里觅食数年,然后再回到同一条溪流,有时甚至是同一段溪流中产卵,它们就在那里出生。其他洄游物种可能使用类似的机制,但很少有物种能达到如此高的精确度。
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鲑鱼如何返回正确的海岸线区域尚不完全清楚。似乎它们使用某种形式的“地图和指南针”导航,基于关于位置和行进方向的信息。这些信息很可能来自一系列环境线索,包括日长、太阳的位置以及天空角度产生的偏振光、地球磁场以及水的盐度和温度梯度。无论具体机制如何,随着产卵期的临近,鲑鱼似乎具有一种遗传倾向,将自己定位到其出生水域排放的海岸线区域。
我们更详细地了解了它们在找到河口后的导航方式。当鲑鱼到达淡水时,它们主要依靠嗅觉来引导到正确的支流。从 1950 年代开始的一系列实验表明,幼鲑在进入幼鲑期(当它们开始向下游迁徙到大海时)时,对当地独特的化学气味变得特别敏感。幼鲑在这个高度敏感时期体验到的气味会被存储在大脑中,并在多年后成鱼试图返回家乡溪流时成为重要的方向寻找线索。
在一项早期实验中,在一条溪流中饲养并在幼鲑阶段转移到孵化场的鲑鱼返回了孵化场,这证明了印记在该鱼类生命转变期的关键作用。最近的研究表明,幼鲑可能会经历几个印记期,包括孵化期间和从砾石巢穴中出来时。
这种多阶段的想法是有道理的,因为许多野生鲑鱼在淡水中度过一年以上的时间,并且在变成幼鲑之前已经在复杂的环境中移动了相当远的距离。相比之下,孵化场鲑鱼对更简单的环境留下印记,这可能有助于解释为什么它们比野生鱼类更容易迷路(返回“错误”的溪流)。
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