鳗鱼宝宝是否利用磁场地图搭乘墨西哥湾暖流?

一项有争议的研究揭示了科学界破解自然界最棘手谜题的难度 

像这些欧洲鳗鱼宝宝 (Anguilla anguilla) 可能利用磁场地图进行导航。最近的一项研究使用幼鳗来模拟迁徙,因为很难捕捉到鳗鱼宝宝。

越来越多的证据表明,欧洲鳗鱼和其他利用地球磁场引导迁徙的动物一样。但所使用的研究方法引起了争议。上周发表在 当代生物学 上的一项研究表明,鳗鱼会生成周围环境的“磁场地图”,使它们能够根据磁场强度读取自己的位置,并利用此地图找到墨西哥湾暖流,搭乘免费顺风车前往欧洲。“我们正朝着[磁感应]成为海洋动物实现长距离迁徙的默认假设方向发展,”该研究的合著者、美国国家海洋和大气管理局佛罗里达州生物学家内森·普特曼说。“曾经被视为海龟和鲑鱼的异常现象,现在正成为必须击败的假设。”然而,一些科学家对该研究的方法提出了异议。

鳗鱼一生会迁徙两次:一次是四英寸长的幼虫从马尾藻海迁徙到欧洲和北非的沿海水域和河流;另一次是在成熟十年或更久后,它们返回马尾藻海产卵和死亡。自 20 世纪 70 年代以来,研究人员就怀疑鳗鱼可以感知磁场,并且一项 2013 年的研究提出,这些动物使用“磁罗盘”来利用北极定向。这项新研究表明,鳗鱼对自己的位置和方向有更全面的掌握。

为了验证他们的假设,研究人员将鳗鱼放置在一个圆形的淡水水箱中,水箱周围像辐条一样排列着 12 个小隔间,整个装置都被一个磁线圈包围。他们模拟了鳗鱼从马尾藻海到欧洲的幼虫迁徙路线上的四个不同位置的磁场感觉。鳗鱼通过滑过障碍物进入中央水箱周围的一个隔间来选择游泳方向。研究人员统计了它们的选择,并将数据应用于海洋环流的计算机模型。根据鳗鱼在马尾藻海中会去的方向,研究人员得出结论,大多数鳗鱼似乎都朝着从它们迁徙路线上的各个点出发的墨西哥湾暖流方向游去。


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一些鳗鱼研究人员批评了这项研究,因为作者没有使用鳗鱼幼虫,而是使用了在英国河口捕获的幼鳗,这些幼鳗已经完成了它们前往欧洲的迁徙。“你可以把它比作对蝴蝶进行实验,并期望它们像毛毛虫一样行动,”挪威海洋研究所的科学家卡罗琳·杜里夫说,她没有参与这项工作,但共同撰写了 2013 年的研究,该研究使用了在它们开始返回马尾藻海的迁徙时捕获的成年鳗鱼。

然而,其他科学家指出,由于很难捕捉到鳗鱼幼虫,因此对它们进行此类测试是不切实际的。丹麦奥胡斯大学的生物学家迈克尔·汉森没有参与这项研究,他也认为鳗鱼的年龄是最大的潜在误差来源,但他表示结果在生物学上是合理的,这使他相信这不是一个主要问题。“对鳗鱼幼虫进行这样的研究几乎是不可能的,”他说,仅仅因为微小、透明的鳗鱼很难在开阔的海洋中大量收集。“我认为除了他们那样做之外,用其他任何方式做这件事都是不现实的。”

纽约州立大学环境科学与林业学院的环境与森林生物学教授卡琳·林堡也没有参与这项工作,她对此表示赞同。作者“利用了这样一个事实:[对于]鳗鱼,当它们进入并殖民一个河口时,你会发现它们集中在那里,”她说。“如果你要试图在马尾藻海中筛选鳗鱼幼虫,你会在那里一直待到永远。找到你要找的东西的几率非常低。我不明白他们怎么能用其他方式做到这一点。”

普特曼为他的研究辩护也有类似的原因。“我们选择鳗鱼的那个生命阶段是因为那是我们能够得到的:刚刚从海洋栖息地移动到河口的鳗鱼,”他说。他和他的同事说,他们向鳗鱼提出了一个问题:“'如果你们感觉被移回北大西洋,你们会觉得应该去哪里?'我们很幸运,它们仍然保留了一些迁徙行为的残余。”

杜里夫还指出,在淡水中模拟海洋迁徙会产生更多潜在的误差。普特曼认为,将淡水中捕获的鳗鱼转移到海水中会为原本旨在进行磁场位移测试的研究增加另一个变量。“只有磁场地图条件的变化才足以引起鳗鱼的定向反应,”他说。

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