Морские черепахи способны преодолевать тысячи километров океана, а затем возвращаться для размножения в район своего появления на свет. Учёные связывают эту удивительную точность не с памятью о внешнем виде пляжа, а прежде всего со способностью животных воспринимать магнитное поле Земли.
Самки некоторых видов морских черепах после многолетних странствий откладывают яйца на побережьях, где сами вылупились. Такое возвращение к месту происхождения биологи называют натальной филопатрией. При этом речь чаще идёт о родном участке побережья, а не о гарантированном попадании в точку с точностью до нескольких метров.
Земное магнитное поле отличается по силе и наклону силовых линий в разных частях планеты. Эти параметры создают своеобразную географическую карту, которая доступна чувствительным к магнитному полю животным. Морские черепахи используют магнитные сигналы для ориентации в открытом океане, где нет привычных наземных ориентиров.
Существует гипотеза магнитного запечатления: молодые черепахи могут запоминать особенности поля в районе своего рождения. Через годы взрослое животное сопоставляет текущие сигналы с этим ориентиром и приближается к нужному побережью. Исследования подтверждают важную роль магнитной навигации, но детали формирования такой памяти ещё изучаются.
В 2018 году исследователи из Университета Северной Каролины обнаружили связь между особенностями геомагнитного поля и генетическим сходством головастых морских черепах, гнездящихся на разных пляжах. Этот результат согласуется с предположением, что магнитная навигация влияет на выбор мест размножения. Сам по себе он не означает, что учёные уже выяснили все механизмы возвращения.
Одна магнитная карта не всегда способна привести животное непосредственно к песчаному участку. Поле Земли постепенно меняется, а его параметры могут совпадать в разных точках. Поэтому биологи рассматривают дополнительные сигналы, включая запахи воды, особенности береговой линии и другие местные ориентиры.
Особенно интересны зелёные черепахи, которые кормятся у берегов Бразилии, а для размножения отправляются к острову Вознесения в Атлантическом океане. Путь между районами составляет примерно две тысячи километров. Найти небольшой остров посреди океана гораздо труднее, чем приблизиться к протяжённому материковому берегу.
Моделирование, опубликованное в 2016 году, показало, что сочетание магнитных и химических сигналов теоретически может помочь черепахам найти остров. Магнитное поле способно направлять их в нужный район, а запахи и другие локальные признаки — уточнять направление на завершающем участке. Авторы подчёркивали, что модель показывает правдоподобность механизма, но не доказывает, что животные всегда используют именно такую последовательность.
Способность ориентироваться не делает путешествие безопасным. На пути черепах встречаются рыболовные снасти, суда, загрязнение и изменение привычных мест обитания. Даже успешное возвращение к побережью не гарантирует, что там сохранился пригодный для кладки участок.
На суше важны свойства песка, доступность пляжа и отсутствие препятствий. Освещение побережья особенно опасно для только что вылупившихся черепашат: искусственные огни могут сбивать их с направления к морю. Поэтому охрана мест гнездования включает не только защиту взрослых животных, но и сохранение естественных условий на берегу.
Учёные изучают миграции с помощью спутниковых передатчиков, генетических данных и наблюдений за кладками. Сопоставление маршрутов с картами магнитного поля помогает проверить, какие сигналы действительно важны на разных этапах пути. При этом поведение разных видов и популяций может отличаться.
Возвращение морских черепах к родным берегам — пример того, как животные используют свойства планеты, почти незаметные человеку. Магнитное поле, вероятно, служит важной частью их навигационной системы, а местные ориентиры помогают уточнять маршрут. Полное объяснение этой способности остаётся предметом исследований.