La migración de tortugas marinas son los movimientos de larga distancia de las tortugas marinas (superfamilia Chelonioidea), en particular el movimiento de larga distancia de los adultos hacia sus playas de reproducción, pero también la migración de las crías mar adentro. Las crías de tortugas marinas emergen de nidos subterráneos y se arrastran por la playa hacia el mar. Luego mantienen un rumbo mar adentro hasta llegar a mar abierto. [1] Los sitios de alimentación y anidación de las tortugas marinas adultas a menudo están 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 marina verde , se desplazan entre los sitios de anidación y las zonas costeras de alimentación. 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, se alimentan en mar abierto en movimientos complejos que aparentemente no persiguen ningún objetivo. Aunque los movimientos de alimentación de las tortugas laúd parecen estar determinados en gran parte por la deriva pasiva con las corrientes, todavía pueden regresar a sitios específicos para reproducirse. La capacidad de las tortugas marinas adultas para viajar hacia objetivos precisos ha llevado a muchos a preguntarse acerca de 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. Existe evidencia de esta capacidad en las tortugas marinas verdes juveniles. [4]
Se sabe que las tortugas marinas migran largas distancias de hasta 10.000 millas o más por año. [5] Durante esta época de viaje, hay movimiento entre los sitios de reproducción, alimentación e invernada. La migración comienza en el momento de la eclosión. Las crías comienzan a migrar a aguas abiertas después de salir de su nido. Las tortugas marinas juveniles y adultas participan en migraciones estacionales, probablemente debido a que encuentran otros hábitats térmicos y buscan áreas con suficiente disponibilidad de alimentos. [6] Las tortugas marinas se desplazarán hacia el norte durante las temporadas de primavera y verano hacia cuerpos de agua más ricos en nutrientes. En las temporadas de otoño e invierno, migrarán de regreso hacia el sur. [5]
Las tortugas marinas se consideran reptiles no aviares ectotérmicos. La temperatura juega un efecto importante en los procesos metabólicos y fisiológicos 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 sobre los niveles de metabolismo aeróbico. Un estudio anterior indicó que a medida que aumentaba el tamaño corporal de las tortugas marinas, también aumentaba su 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 la temperatura, lo que en general aumenta su actividad metabólica aeróbica.
Los siguientes métodos de navegación de la migración de las tortugas marinas ayudan a aumentar los beneficios de aptitud física de las tortugas marinas. Las tortugas utilizan estas señales para viajar a aguas más profundas en busca de una mayor abundancia de alimento 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. [9] Se ha planteado la hipótesis de que, para las tortugas marinas hembras, viajar de regreso a su playa natal para desovar a sus crías tiene una ventaja respecto de la resistencia a los parásitos y las enfermedades. [10] Esta ventaja también aumenta la aptitud de la tortuga marina junto con su descendencia.
El movimiento eficiente de las crías lejos de la playa y de las aguas costeras poco profundas es importante para reducir el tiempo que son vulnerables a los depredadores, que atacan a las crías 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 de frenesí", que implica una natación casi continua durante las primeras 24 a 36 horas. [11]
Los estudios sobre las crías de tortuga boba y laúd han demostrado que la luz de la luna reflejada en el mar es una señal visual importante para guiar el movimiento de la playa al mar. [1] Este mecanismo de navegación se convierte en una desventaja si los sitios 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 mar adentro, hacia el mar iluminado por la luna. [12] Por lo tanto, el uso de la luz de la luna por parte de las tortugas que nacen 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 mar adentro, ya que cerca de la orilla 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 mar adentro y, por lo tanto, dirigirse hacia mar abierto. [1]
La capacidad de dirigirse en una dirección determinada sin referencia 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 actual 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 exponen a campos característicos de una región en el borde del giro, respondieron orientándose en una dirección que los mantendría dentro del giro. [14] Estas respuestas se heredan en lugar de aprenderse, 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 una manera aprendida en lugar de innata. [15]
Los juveniles a menudo residen en zonas de alimentación costeras, como ocurre con las tortugas marinas verdes y las tortugas bobas. Las tortugas marinas adultas se pueden dividir en 3 categorías según sus movimientos. [2] Las tortugas laúd y golfina deambulan amplia e impredeciblemente antes de regresar a sitios de reproducción específicos. El seguimiento satelital de las tortugas laúd mostró que tendían a permanecer en áreas del océano relativamente ricas en alimentos durante su migración. [16] Las tortugas marinas golfina , las tortugas bobas y las tortugas marinas de espalda plana migran entre áreas de reproducción y una serie de áreas costeras de alimentación. Las tortugas marinas verdes y las tortugas carey se desplazan entre sitios fijos de alimentación y anidación. Ambas especies de tortuga golfina anidan en grandes agregaciones, arribadas. [17] Se cree que esto es una adaptación anti-depredador : simplemente hay demasiados huevos para que los consuman los depredadores. 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. Es posible que regresen a la playa donde nacieron, habilidad llamada filopatría natal ; Esto se ha demostrado en tortugas verdes mediante análisis de ADN mitocondrial. [2]
La migración precisa de los adultos a través de océanos dinámicos y monótonos requiere más que un mecanismo de brújula, algo que Darwin señaló en 1873: [18] "Incluso si concedemos a los animales una idea de los puntos de la brújula... ¿cómo podemos dar cuenta de [ tortugas verdes] encontrando su camino hacia ese pedazo de tierra en medio del gran Océano Atlántico" [de la migración de las tortugas verdes desde la costa de Brasil hasta la Isla Ascensión , un viaje de 2200 km hasta una isla a sólo 20 km en diámetro]. Un error de rumbo de sólo unos pocos grados llevaría a una tortuga a perder la isla por casi 100 km y no se cree que las brújulas análogas de animales sean tan precisas. 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 hembras adultas de tortugas marinas verdes desde la Isla Ascensión a Brasil se ha registrado utilizando transmisores satelitales como parte de un experimento sobre su navegación. [21] Además de los transmisores, algunas tortugas estaban equipadas con imanes que se esperaba que interrumpieran cualquier capacidad de utilizar el campo 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] Existe 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 orientan 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 utilizan señales magnéticas. [23] Si bien las señales geomagnéticas pueden guiar la navegación a largas distancias, cerca de la meta, se cree que las tortugas usan señales transmitidas por el viento que emanan de la meta para localizar su objetivo. [24] Los verdes juveniles pueden orientarse usando 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] Existe evidencia de que las tortugas marinas utilizan una brújula de navegación, como el mapeo bicoordinado o la impresión geomagnética, cuando realizan largas migraciones. Los siguientes métodos de navegación de la migración de las tortugas marinas ayudan a aumentar los beneficios de aptitud física de las tortugas marinas. Las tortugas utilizan estas señales para viajar a aguas más profundas en busca de una mayor abundancia de alimento 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. Restringiendo la hipótesis astronómica, el uso de los campos magnéticos de la Tierra puede verse como una herramienta de navegación para los patrones de larga migración 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, la Tierra puede verse como un gran imán. Así como un imán típico tiene un extremo norte y un extremo sur, la Tierra también los tiene. El imán del polo norte está ubicado en el polo norte de la Tierra y el imán del polo sur está ubicado en el polo sur de la Tierra. Desde este polo norte y sur se extienden campos magnéticos. El campo magnético abandona los polos y se curva alrededor de la Tierra hasta llegar al polo opuesto. [28]
Con respecto a la hipótesis del campo magnético, existen tres conceptos principales. Los conceptos incluyen inducción electromagnética, reacciones químicas de campos magnéticos y magnetita. En cuanto a la inducción electromagnética, se supone que las tortugas marinas tienen electrorreceptores. Aunque se han encontrado pruebas en otras especies como rayas y tiburones, ninguna evidencia ha demostrado que existan electrorreceptores en las tortugas marinas que invaliden 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 del cuerpo 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 brindan a las tortugas información direccional y guías en la migración. La magnetita afecta las células del sistema nervioso de la tortuga marina produciendo 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 en el que nadan con la ayuda de 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 disuadir la dirección de viaje de las tortugas marinas, 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 para seguir que no se coordina con puntos latitudinales o longitudinales específicos, pero ayuda a la tortuga a mantener una dirección de viaje constante. [30]
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La impresión geomagnética se realiza mediante el uso de un ángulo de inclinación y una intensidad de 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 impresión geomagnética ayuda a las tortugas marinas a retroceder en líneas de tiempo posteriores. Este proceso no sólo se utiliza en las tortugas marinas, sino que también se puede observar en peces como el Salmo Salar ( salmón del Atlántico ) y la migración de aves . Este método de navegación es importante para las tortugas marinas hembras, pues se ha comprobado que regresarán a sus playas natales para desovar sus propios huevos. [32] La intensidad y la inclinación del campo magnético dependen de la latitud, lo que es útil para que las tortugas orienten hacia el norte o el sur. [33] Esto hace que sea más fácil para las tortugas seguir a lo largo de la costa más relacionada con su playa natal, [32] y finalmente las guía de regreso. Investigaciones anteriores concluyeron que regresar a la playa natal para desovar es una ventaja frente a la resistencia a los parásitos y las enfermedades, lo que en general aumenta la aptitud de las tortugas. [10]