La migración de las tortugas marinas es el movimiento de larga distancia de las tortugas marinas (superfamilia Chelonioidea), en particular el movimiento de larga distancia de los adultos a sus playas de reproducción, pero también la migración de las crías hacia alta mar. Las crías de tortugas marinas emergen de los nidos subterráneos y se arrastran por la playa hacia el mar. Luego mantienen un rumbo mar adentro hasta que llegan al mar abierto. [1] Los sitios de alimentación y anidación de las tortugas marinas adultas suelen estar muy separados, lo que significa que algunas deben migrar cientos o incluso miles de kilómetros. [2]
Se han identificado varios patrones principales de migración de adultos. [3] Algunas, como la tortuga verde, se desplazan entre los sitios de anidación y las áreas de alimentación costeras. La tortuga boba utiliza una serie de sitios de alimentación. Otras, como la tortuga laúd y la tortuga golfina, no muestran fidelidad a ningún sitio de alimentación costero específico. En cambio, buscan alimento en mar abierto en movimientos complejos que aparentemente no tienen ningún objetivo. Aunque los movimientos de alimentación de las tortugas laúd parecen estar determinados en gran parte por la deriva pasiva con las corrientes, aún pueden regresar a sitios específicos para reproducirse. La capacidad de las tortugas marinas adultas de viajar a objetivos precisos ha llevado a muchos a preguntarse sobre los mecanismos de navegación. Algunos han sugerido que las tortugas juveniles y adultas podrían utilizar el campo magnético de la Tierra para determinar su posición. Hay evidencia de esta capacidad en las tortugas verdes juveniles. [4]
Se sabe que las tortugas marinas migran largas distancias, hasta 16.000 kilómetros o más por año. [5] Durante este tiempo de viaje, hay movimiento entre los sitios de reproducción, alimentación e hibernación. La migración comienza en el momento de la eclosión. Las crías comienzan a migrar a aguas abiertas después de emerger de su nido. Las tortugas marinas juveniles y adultas realizan migraciones estacionales, probablemente debido a la búsqueda de otros hábitats térmicos y la búsqueda de áreas con suficiente disponibilidad de alimentos. [6] Las tortugas marinas se desplazarán hacia el norte durante las temporadas de primavera y verano en busca de cuerpos de agua más ricos en nutrientes. En las temporadas de otoño e invierno, migrarán de regreso en dirección sur. [5]
Las tortugas marinas se consideran reptiles no aviares ectotérmicos. La temperatura tiene un efecto importante tanto en el proceso metabólico como en el fisiológico de la tortuga. [7] Durante la migración de las tortugas marinas, se ha demostrado que existe una correlación entre los niveles de actividad y el VO2 dentro de las tortugas. Investigaciones anteriores concluyen que los niveles de VO2 son más altos durante la migración que en reposo. [6] El tamaño de las tortugas también tiene un efecto en los niveles de metabolismo aeróbico. Un estudio previo indicó que a medida que aumentaba el tamaño corporal de las tortugas marinas, también lo hacía la capacidad de actividad aeróbica. [8] La mayor capacidad de actividad aeróbica es efectiva cuando se viajan largas distancias. El equipo de investigación concluyó que las migraciones realizadas por las tortugas marinas son útiles para regular las temperaturas, lo que en general aumenta su actividad metabólica aeróbica.
Los siguientes métodos de navegación de las tortugas marinas migratorias ayudan a aumentar los beneficios de la aptitud física de las tortugas marinas. Las tortugas usan estas señales para viajar a aguas más profundas en busca de una mayor abundancia de alimentos y un menor riesgo de depredación. Para las tortugas marinas que están en peligro de extinción, encontrar un área de menor depredación ayuda a maximizar su aptitud física general y a mantenerlas como una especie existente. [9] Se ha planteado la hipótesis de que, en el caso de las tortugas marinas hembras, viajar de regreso a su playa natal para poner a sus crías tiene una ventaja en cuanto a la resistencia a los parásitos y las enfermedades. [10] Esta ventaja también aumenta la aptitud física de la tortuga marina junto con su descendencia.
El movimiento eficiente de las crías lejos de la playa y las aguas costeras poco profundas es importante para reducir el tiempo en que son vulnerables a los depredadores, que las atacan en la playa o en aguas poco profundas. [1] Por lo tanto, las crías de tortugas marinas se desplazan mar adentro como un comportamiento innato . La primera parte de la migración de las crías se denomina "período frenético", que implica una natación casi continua durante las primeras 24 a 36 horas. [11]
Los estudios realizados con crías de tortugas bobas y laúd han demostrado que la luz de la luna reflejada en el mar es una importante señal visual para orientar el movimiento desde la playa hasta el mar. [1] Este mecanismo de navegación se convierte en un obstáculo si los lugares de anidación se ven afectados por la iluminación artificial, ya que esto puede significar que las crías se dirijan hacia las luces artificiales en lugar de hacia el mar iluminado por la luna. [12] Por lo tanto, el uso de la luz de la luna por parte de las crías de tortuga como señal de navegación puede considerarse una " trampa evolutiva ". Las tortugas bobas y verdes pueden detectar el movimiento orbital de las olas y utilizar esta información para nadar perpendicularmente a las crestas de las olas. Esto significa que nadan en alta mar, ya que cerca de la costa, las crestas de las olas corren paralelas a la playa. Más lejos de la costa, el campo magnético de la Tierra se utiliza para mantener una dirección en alta mar y, por lo tanto, se dirigen hacia el mar abierto. [1]
La capacidad de dirigirse en una dirección determinada sin referencias a puntos de referencia se denomina mecanismo de brújula y, cuando se utilizan señales magnéticas para lograrlo, se denomina "brújula magnética". [13] Las crías de tortuga boba maduran dentro del giro del Atlántico Norte y es importante que permanezcan dentro de este sistema de corrientes, ya que aquí las temperaturas del agua son benignas. Se ha demostrado que las tortugas bobas utilizan el campo magnético para permanecer dentro del giro. Por ejemplo, cuando se las expone a campos característicos de una región en el borde del giro, responden orientándose en una dirección que las mantiene dentro del giro. [14] Estas respuestas son heredadas en lugar de aprendidas, ya que las crías analizadas fueron capturadas antes de llegar al océano. Las tortugas adultas pueden aprender aspectos del campo magnético y utilizarlo para navegar de forma aprendida en lugar de innata. [15]
Los juveniles suelen residir en zonas de alimentación costeras, como las tortugas verdes y las tortugas bobas. Las tortugas marinas adultas se pueden dividir en tres categorías según sus movimientos. [2] Las tortugas laúd y las tortugas golfinas deambulan de forma amplia e impredecible antes de regresar a sitios de reproducción específicos. El seguimiento por satélite de las tortugas laúd mostró que tendían a permanecer en zonas del océano relativamente ricas en alimentos durante su migración. [16] Las tortugas lora , las tortugas bobas y las tortugas planas migran entre zonas de reproducción y una serie de zonas de alimentación costeras. Las tortugas verdes y las tortugas carey se desplazan entre sitios fijos de alimentación y anidación. Ambas especies de tortugas golfinas anidan en grandes agregaciones, arribadas. [17] Se cree que esto es una adaptación antidepredadores : simplemente hay demasiados huevos para que los depredadores los consuman. Un aspecto unificador de las migraciones de las tortugas marinas es su capacidad de regresar a sitios de anidación específicos en vastas áreas del océano año tras año. Pueden regresar a la playa donde nacieron, una habilidad llamada filopatría natal ; esto se ha demostrado en tortugas verdes utilizando análisis de ADN mitocondrial. [2]
La migración precisa de los adultos a través de océanos dinámicos y sin rasgos distintivos requiere algo más que un mecanismo de brújula, algo que Darwin señaló en 1873: [18] "Incluso si le damos a los animales un sentido de los puntos cardinales... ¿cómo podemos explicar que [las tortugas marinas verdes] encuentren su camino hacia esa mota de tierra en medio del gran océano Atlántico" [de la migración de las tortugas marinas verdes desde la costa de Brasil hasta la Isla Ascensión , un viaje de 2200 km hasta una isla de solo 20 km de diámetro]. Un error de rumbo de solo unos pocos grados haría que una tortuga se desviara de la isla por casi 100 km y no se cree que los análogos de brújula para animales sean tan precisos. Además, un mecanismo de brújula no corrige el desplazamiento actual ya que no hay una posición fija. [19]
Algunos han sugerido que las tortugas utilizan aspectos del campo magnético de la Tierra para medir su posición y de esta manera podrían corregir el desplazamiento por corrientes o por un experimentador. [20]
La migración posterior a la anidación de tortugas marinas verdes hembras adultas desde la Isla Ascensión hasta Brasil se ha registrado utilizando transmisores satelitales como parte de un experimento sobre su navegación. [21] Además de los transmisores, algunas tortugas fueron equipadas con imanes que se esperaba que perturbaran cualquier capacidad de utilizar el campo magnético de la Tierra para la navegación. No hubo diferencias en el desempeño migratorio entre estas tortugas y las tortugas que no llevaban imanes, pero el diseño experimental ha sido criticado. [22] Hay evidencia sólida de que las tortugas verdes son sensibles a las señales magnéticas. Por ejemplo, las tortugas verdes juveniles expuestas a campos al norte y al sur de un sitio de captura (es decir, desplazadas en el espacio geomagnético pero no geográfico) se orientaron en una dirección que las habría llevado de regreso al sitio de captura, lo que sugiere que pueden usar el campo magnético de la Tierra para adquirir información posicional. Las tortugas adultas también usan señales magnéticas. [23] Aunque las señales geomagnéticas pueden guiar la navegación a grandes distancias, cerca del objetivo, se cree que las tortugas utilizan señales transmitidas por el viento que emanan del objetivo para dirigirse a su objetivo. [24] Las tortugas verdes juveniles pueden orientarse utilizando una "brújula solar". [25] En otras palabras, pueden utilizar información direccional para determinar sus rumbos.
[9] Las habilidades de navegación de las tortugas para las migraciones siguen siendo desconocidas. Hay varias hipótesis que incluyen señales astronómicas y el campo magnético de la Tierra. [26] Hay evidencia de que las tortugas marinas usan una brújula de navegación como el mapeo bicoordinado o la impronta geomagnética cuando realizan migraciones largas. Los siguientes métodos de navegación de la migración de las tortugas marinas ayudan a aumentar los beneficios de la aptitud física de la tortuga marina. Las tortugas usan estas señales para viajar a aguas más profundas en busca de una mayor abundancia de alimentos y un menor riesgo de depredación. Para las tortugas marinas que están en peligro de extinción, encontrar un área de menor depredación ayuda a maximizar su aptitud general y mantenerlas como una especie existente.
La hipótesis de las señales astronómicas no está respaldada por evidencia científica. Estas señales incluirían la luz del Sol, la Luna y las estrellas. [21] Si las tortugas marinas usaran señales astronómicas, no podrían navegar en aguas donde la luz no se atenúa bien, en días nublados o cuando la Luna está bloqueada por nubes. [21] La Luna no es una buena señal astronómica porque hay una luna nueva cada 28 días. Si reducimos la hipótesis astronómica, el uso de los campos magnéticos de la Tierra puede considerarse como la herramienta de navegación para los patrones de migración prolongada de las tortugas marinas.
El campo magnético de la Tierra se utiliza para la migración de una amplia variedad de especies, incluidas bacterias, moluscos, artrópodos, mamíferos, aves, reptiles y anfibios. [27] Para comprender los campos magnéticos de la Tierra, se puede considerar a la Tierra como un gran imán. Como un imán típico tiene un extremo norte y sur, también los tiene la Tierra. El imán del polo norte se encuentra en el polo norte de la Tierra y el imán del polo sur se encuentra en el polo sur de la Tierra. Desde este polo norte y sur se extienden campos magnéticos. El campo magnético sale de los polos y se curva alrededor de la Tierra hasta que llega al polo opuesto. [28]
En lo que respecta a la hipótesis del campo magnético, hay tres conceptos principales: inducción electromagnética, reacciones químicas del campo magnético y magnetita. En lo que respecta a la inducción electromagnética, se supone que las tortugas marinas tienen electrorreceptores. Aunque se han encontrado pruebas en otras especies, como rayas y tiburones, no se ha demostrado que existan electrorreceptores en las tortugas marinas, lo que invalida esta hipótesis. Un segundo concepto de la experimentación de Irwin implica reacciones químicas que se encuentran comúnmente en tritones y aves. La fuerza del campo magnético afecta las reacciones químicas dentro de los cuerpos de los tritones y las aves. El concepto final incluye los cristales magnéticos que se forman durante los pulsos magnéticos de los campos magnéticos de la Tierra. Estos cristales magnéticos formados por magnetita proporcionan a las tortugas información direccional y las guían en la migración. La magnetita afecta a las células del sistema nervioso de la tortuga marina al producir una señal que hace referencia a las fuerzas del campo magnético y la dirección y magnitud que se aplica. [29] Si esta magnetita se utiliza en la migración, cuando los polos magnéticos de la Tierra se invierten en el momento dipolar, la señal que recibe el sistema nervioso de las tortugas marinas cambiará la dirección de la migración. [29] Independientemente de la hipótesis, las tortugas recién nacidas tienen la capacidad de determinar la dirección y el ángulo de inclinación con el que están nadando con la ayuda de los campos magnéticos. [14]
También se ha planteado la hipótesis de que el mapeo bicoordinado es un método de viaje para las tortugas marinas junto con la dirección longitudinal. [30] El mapeo bicoordinado se define como un mapa geomagnético que depende tanto de la intensidad como de la inclinación del campo magnético. [31] Los cambios en la intensidad o inclinación del campo magnético de la Tierra pueden impedir la dirección de viaje de una tortuga marina, por lo que es importante que las coordenadas geográficas desempeñen un papel en la migración en mar abierto. Se ha demostrado que cuando se colocan en áreas con las mismas coordenadas latitudinales pero diferentes coordenadas longitudinales, las tortugas marinas pueden continuar viajando en la misma dirección magnética en la que comenzaron. [31] Se llega a la conclusión de que las tortugas marinas pueden heredar un mapa bicoordinado que seguir y que no se coordina con puntos latitudinales o longitudinales específicos, pero que ayuda a la tortuga a mantener una dirección de viaje constante. [30]
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La impronta geomagnética se realiza mediante el uso del ángulo de inclinación y la intensidad del campo para imprimir en los campos magnéticos de los hogares natales de las tortugas marinas. La impronta es un proceso de aprendizaje innato que se hereda dentro de las especies para reconocer puntos de referencia y recursos importantes. El uso de la impronta geomagnética ayuda a las tortugas marinas a navegar hacia atrás en líneas de tiempo posteriores. Este proceso no solo se utiliza en tortugas marinas, sino que también se puede ver en peces como Salmo Salar ( salmón del Atlántico ) y la migración de aves . Este método de navegación es importante para las tortugas marinas hembras, ya que se ha demostrado que regresarán a sus playas natales para poner sus propios huevos. [32] La intensidad y la inclinación del campo magnético dependen de la latitud, lo que es útil para navegar a las tortugas hacia el norte o el sur. [33] Esto hace que sea más fácil para las tortugas seguir a lo largo de la costa que está más relacionada con su playa natal, [32] guiándolas finalmente de regreso. Investigaciones anteriores concluyeron que regresar a la playa natal para tener crías es una ventaja para la resistencia a los parásitos y las enfermedades, lo que en general aumenta la aptitud física de las tortugas. [10]