海龜、海豹、鯊魚、鯨和企鵝等海洋動物似乎都會在沒有明確原因的情況下轉着圈游泳

新浪科技訊 北京時間3月25日消息，海洋世界充滿了未解之謎，最近科學家又發現了一個難以解釋的有趣現象。海龜、海豹、鯊魚、鯨和企鵝等海洋動物似乎都會在沒有明確原因的情況下轉着圈游泳。研究人員推測，這種繞圈運動或許意味着它們能夠感知到地球磁場的存在。

對這一現象的研究始於綠海龜。日本東京大學的海洋科學家Tomoko Narazaki希望瞭解這些動物是如何在海洋中導航的，於是，她的團隊將一羣海龜從一個地區遷移到另一個地區，隨後跟蹤它們的活動，以瞭解它們對地理變化的反應。

追蹤數據揭示了一個神奇的現象：這些海龜經常無緣無故地繞圈遊動。

“我當時就在現場，而這項研究的主要目的是瞭解海龜的導航能力，”Tomoko Narazaki說，“說實話，當我第一次看到這些數據時，我簡直不敢相信自己的眼睛，因爲這些海龜就像機器一樣不停地轉圈圈！”

“當我回到實驗室時，我把這個有趣的發現報告給同事，他們又使用同樣的3D生物追蹤數據記錄儀研究了更多的大型海洋動物類羣，”Tomoko Narazaki補充道，“然後，我們驚訝地發現，許多不同的動物都或多或少表現出類似的繞圈運動。”

對於海洋動物來說，直線遊動似乎更有效率。因此當Tomoko Narazaki及其同事發現鯊魚、海豹、企鵝、鯨和海龜等各種動物都具有相似的繞圈行爲時，他們感到十分困惑。他們的這項研究發表在近期的《科學》（science）雜誌上，指出繞圈游泳是一種廣泛的適應能力，可能意味着多種生態功能。標記技術和3D生物追蹤技術的發展使這一發現成爲可能。

通過分析動物的軌跡，我們可以瞭解它們的導航能力、運動能力和內部狀態，還可以識別出影響它們運動的外部因素。

海洋捕食者用圍成圓圈的方式捕獵並不特別令人驚訝，因爲科學家此前就已經有過許多這樣的記錄

海洋動物是在一個本質上呈三維立體的環境中運動，但對它們運動的研究主要是在更小的維度中進行的，這種差異主要來自於海水對無線電波的不滲透性導致的後勤和技術困難。

換句話說，收集海洋動物三維運動的高分辨率信息一直是科學家面臨的一大技術挑戰。不過，在過去十年來，隨着可以記錄詳細地理和行爲數據的傳感器的出現，科學家們可以更專注於動物運動的精確特徵，如俯仰、航向和活動深度的微小變化。這些生物追蹤上的創新技術使今天的科學家得以捕捉到繞圈游泳這樣的行爲。

Tomoko Narazaki的團隊觀察到各種各樣的繞圈遊動行爲，包括一條雄性虎鯊求偶時的游泳表演——裝在虎鯊身上的一臺相機捕捉到了它的姿態變化，這似乎說明繞圈是它們求偶儀式的一部分；正在休息的象海豹也會在游泳時盤旋下潛，研究者在論文中將這種慵懶的被動淺水形容爲“這就像飄落的樹葉”，這可能有助於它們休息或消化最近一餐。

一些繞圈行爲可能與覓食有關，因爲其發生地點是在已知的動物覓食場所。海洋捕食者用圍成圓圈的方式捕獵並不特別令人驚訝，因爲科學家此前就已經有過許多這樣的記錄。比如座頭鯨就會通過集體圍成一圈的方式，製造出“氣泡網”來捕捉小魚等獵物。

然而，研究團隊也觀察到許多動物在捕食區之外繞圈游泳的例子；有時候，這些動物在通常不進行捕獵的時段也會繞圈游泳。

雖然一部分觀察結果仍然難以給出適當的解釋，但許多動物可能會以繞圈游泳的方式收集導航信息。他們推測，這些運動模式甚至可能代表了與地球磁場的感知聯繫。比如海龜，繞圈或許能幫助它們重新定位，調整之前依靠嗅覺、視覺和感知地球磁場所獲得的導航結果。研究者觀察到，海龜經常在旅程最後一段之前繞圈，之後也會繞圈。

有趣的是，潛艇在地磁觀測過程中也會繞圈，因爲這樣可以通過各個方向的測量值來抵消噪聲（比如船體磁化），從而實現精確的測量。動物們可能會通過繞圈游泳的方式，從地磁場中獲得方向和位置信息，尤其是在導航條件不佳的情況下。

當然，研究人員還提出了另一種可能性，即這些動物會出於多種已知或未知的原因圍成一圈。它們可能在繞圈覓食的同時，從地球磁場中獲取導航信息。爲了更好地理解這種繞圈行爲，並獲得更多有關海洋動物習性的新發現，Tomoko Narazaki和她同事們希望將短期的標記數據與長期的衛星跟蹤結合起來。將這種高分辨率數據記錄系統整合到衛星跟蹤當中，將有助於更長時間地跟蹤動物的精細運動。

研究人員還期待利用攝像機和傳感器進行更多的水下觀察，這些攝像機和傳感器可以在海洋動物繞圈遊動期間，將“景觀、地標和其他同類和/或其他物種的存在”呈現於背景之中。

Tomoko Narazaki說：“我們的研究報道了這些神祕的繞圈運動，併爲如此多種類的動物都表現出類似的繞圈行爲提出了多種可能的假設。”

“我們希望研究動物的運動與其內部狀態和環境條件的關係，以研究它們爲什麼會繞圈，爲了理解繞圈運動的功能和機制，一些對假設進行驗證的實驗是必要的。”（任天）