Hays, G. C., G. Ceritelli, N. Esteban, A. Rattray & P. Luschi (2020): Open Ocean Reorientation and Challenges of Island Finding by Sea Turtles during Long-Distance Migration. – Current Biology 30(16): 3236-3242.e3.
Die Reorientierung im offenen Ozean und die Schwierigkeiten beim Auffinden von Inseln während der Langstreckenwanderung von Meeresschildkröten.
DOI: 10.1016/j.cub.2020.05.086 ➚
Chelonia mydas,
© Hans-Jürgen Bidmon
In 1873, spekulierte Charles Darwin über die Fähigkeit von Meeresschildkröten isolierte Inseln mit ihrem Niststrand zu finden (Darwin, 1873). Allerdings die Details darüber wie Schildkröten und andere Taxa wirklich während ihrer Langstreckenwanderungen navigieren bleibt weiterhin eine offene Frage (Hays et al., 2016). Die Untersuchung dieser Fragestellung bei freilebenden Individuen ist schwierig, obwohl tausende von Meeresschildkröten per Satellitenüberwachung in über 100 Studien überwacht wurden (Hays et al., 2018), wobei aber die meisten auf ihren Wanderungen zu Festlandsküsten untersucht wurden zu denen die Ansprüche die an die Navigation zu stellen sind am niedrigsten sind. Wir lösten dieses Problem indem wir uns darauf konzentrierten Langstreckenwanderungen von Suppenschildkröten (Chelonia mydas) im Indischen Ozean auszuwerten, die zu kleinen Inseln die im offenen Ozean liegen wandern. Unsere Arbeit liefert einige der derzeit besten Belege für natürlich wandernde Meeresschildkröten und deren Fähigkeit zur Reorientierung im offenen Ozean, wobei letztere aber nur auf einer relativ groben Skala praktiziert wird. Unter der Anwendung von auf Individuen–bezogenen Modellen die die Meeresströmungen mit einbezogen verglichen wir die wirklich von den Schildkröten zurückgelegten Wanderwege mit Kandidaten–Navigationsmodellen die zeigen, dass die Schildkröten bei der Reorientierung keine feinjustierte Skala (z. B. tägliche Kurskorrektur) anwenden, sondern sie weichen oft 100 km von der direkten Route zum Ziel ab bevor sie sich meist im offenen Ozean reorientieren. Regelmäßig war zu beobachten, dass die Schildkröten kleine Inseln nicht mit zielgenauer Akkuratheit ansteuerten, sondern übers Ziel hinaus wanderten und/oder nach dem Ziel während sie sich schon in dessen Nahbereich befinden suchen. Diese Ergebnisse über unter natürlichen Bedingungen wandernde Individuen unterstützen frühere Annahmen von Laborexperimenten (Lohmann et al., 2004, 2008; Putman et al., 2018), dass Schildkröten ein echtes Navigationssystem im offenen Ozean anwenden, aber das ihr Sinn für eine abgespeicherte („Erinnerungs“-)Landkarte nur auf einer groben Skala angelegt ist.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Hier handelt es sich wieder einmal um eine sehr gute Studie zur Orientierungsfähigkeit bei Meeresschildkröten, wobei die Autoren hier auch nicht die Orientierung hin zum Niststrand der Suppenschildkröten untersuchten, sondern sie analysierten hier die Wanderwege hin zu den Nahrungsgründen in den Flachwasserzonen dieser ozeanischen Inseln. Dabei zeigt sich klar, dass dazu Meeresschildkröten nicht die fast punktgenauen Orientierungsmöglichkeiten zur Verfügung stehen wie sie für eine über Land wandernde Zierschildkrötenpopulation von Roth & Krochmal (2015) beschrieben wurde. Aber immerhin sind die Meeresschildkröten damit immer noch in der Lage ihr angestrebtes Ziel zu finden und das oft über mehrere 1000 km Entfernung. Die Autoren konnten auch ausschließen, dass die Schildkröten nur durch die auf sie einwirkenden Meeresströmungen vom direkten Kurs abgebracht wurden, weil sie oft aktiv durch ihre Fortbewegung sich vom direkten Kurs entfernten. Dabei legten manche Schildkröten Strecken von mehr als 4000 km bis zum Ziel zurück, wobei zumindest bei der Beibehaltung eines exakten Kurses mehrere hundert Kilometerwegstrecke hätten eingespart werden können. Es liegt dabei die Vermutung nahe, dass es für die Tiere keinen wirklichen Selektionsdruck zum Einhalten eines direkten Kurses gibt. Ob es zudem noch andere Gründe gibt bleibt weiterhin ungeklärt. Was wäre noch denkbar? Zum Beispiel könnten solche, nennen wir es mal durch Ungenauigkeit zustande gekommen Umwege auch zu bislang unbekannten Nahrungsgründen führen. Des Weiteren könnte durch die Umwege auch Energie eingespart werden, nämlich dann, wenn das Schwimmen auf direktem Kurs mehr Energieaufwand bedeutet als das Ausnutzen bestimmter begünstigender Strömungsverhältnisse. Die Autoren selbst diskutieren aber den Umstand, dass die Schildkröten sich vielleicht auch erst reorientieren können, wenn sie bestimmte Magnetfeldinformation an bestimmten Stellen nutzen können, denn das natürliche Magnetfeld könnte ja auch in bestimmten Regionen Störungen unterliegen oder dass sich die Tiere auch anhand von Markierungen am Himmel wie zum Beispiel der Sonne orientieren. Die meisten Reorientierungen erfolgen dabei im offenen Ozean bei Wassertiefen von 200 m und weit mehr, sodass ausgeschlossen werden kann, dass sich die Schildkröten an sichtbaren Landmarken am Meeresgrund orientieren könnten, denn wie die Autoren ausführen können Suppenschildkröten eine Tauchtiefe von 50m nicht unterschreiten. Anders sähe das dann im Nahbereich um das Ziel herum aus, wo sie sich durchaus an sichtbaren Unterwasserformationen orientieren könnten. Allerdings wäre das dann auch verständlich, denn im Vergleich zum tiefen offenen Wasser ist es sehr wohl möglich, dass wenig entfernte Formationen am Meeresgrund zu Abweichungen im Magnetfeld führen können, die es damit für eine genaue Orientierung in einem immer noch bis 100 km reichenden Radius um das Ziel zu ungenau machen würden, so dass visuelle oder olfaktorische (Geruchssignale) dann zur Zielfindung gesucht werden. Ungeachtet dieser wirklich überraschenden Daten ist für mich aber die Tatsache wichtig, dass diese Reorientierung bewusst erfolgen muss, die uns wieder klar vor Augen führt, dass diese Schildkröten über Bewusstsein und Erinnerungsvermögen verfügen das sie auch für bewusste Entscheidungsprozesse einsetzen! Auch das ist ein gutes Beispiel für individuelle, adaptive Plastizität in einem auf die Umweltbedingungen abgestimmten Kontext (siehe dazu auch Burns et al.; 2020; Chen & Pfennig, 2020 und die dortigen Kommentare).
Literatur
Burns, T. J., R. R. Thomson, R. A. McLaren, J. Rawlinson, E. McMillan, H. Davidson & M. Kennedy (2020): Buried treasure – marine turtles do not ‘disguise’ or ‘camouflage’ their nests but avoid them and create a decoy trail. – Royal Society Open Science 7(5): 200327 oder Abstract-Archiv.
Chen, C. & K. S. Pfennig (2020): Female toads engaging in adaptive hybridization prefer high-quality heterospecifics as mates. – Science 367(6484): 1377-1379 oder Abstract-Archiv.
Darwin, C. (1873): Perception in the Lower Animals. – Nature 7, 409-411; DOI: 10.1038/007409a0 ➚.
Hays, G. C., L. C. Ferreira, A. M. M. Sequeira, M. G. Meekan, C. M. Duarte, H. Bailey, F. Bailleul, W. D. Bowen, M. J. Caley, D. P. Costa, V. M. Eguíluz, S. Fossette, A. S. Friedlaender, N. Gales, A. C. Gleiss, J. Gunn, R. Harcourt, E. L. Hazen, M. R. HeithausR, M. Heupel, K. Holland, M. Horning, I. Jonsen, G. L. Kooyman, C. G. Lowe, P. T. Madsen, H. Marsh, R. A. Phillips, D. Righton, Y. Ropert-Coudert, K. Sato, S. A. Shaffer, C. A. Simpfendorfer, D. W. Sims, G. Skomal, A. Takahashi, P. N. Trathan, M. Wikelski, J. N. Womble & M. Thums (2016): Key Questions in Marine Megafauna Movement Ecology. – Trends in Ecology & Evolution 31(6): 463-475; DOI: 10.1016/j.tree.2016.02.015 ➚.
Hays, G. C. & L. A. Hawkes (2018): Satellite Tracking Sea Turtles: Opportunities and Challenges to Address Key Questions. – Frontiers in Marine Science 5:432; DOI: 10.3389/fmars.2018.00432 ➚.
Lohmann, K. J., C. M. F. Lohmann, L. M. Ehrhart, D. A. Bagley & T. Swing (2004): Geomagnetic map used in sea-turtle navigation. – Nature 428(6986): 909-910; DOI: 10.1038/428909a ➚.
Lohmann, K. J., P. Luschi & G. C. Hays (2008): Goal navigation and island-finding in sea turtles. – Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 356(1-2): 83-95; DOI: 10.1016/j.jembe.2007.12.017 ➚.
Putman, N. (2018): Marine migrations. – Current Biology 28(17): R972-R976; DOI: 10.1016/j.cub.2018.07.036 ➚.
Roth, T. C. II & A. R. Krochmal (2015): The Role of Age-Specific Learning and Experience for Turtles Navigating a Changing Landscape. – Current Biology 25(3): 333-337 oder Abstract-Archiv.
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Chelonia mydas – Grüne Meeresschildkröte