나탈 호밍
Natal homing |
나탈 호밍(Natal homing) 또는 나탈 필로파트리(Natal philopatry)는 일부 성체 동물이 번식하기 위해 출생지로 돌아오는 호밍 과정이다.이 과정은 주로 바다거북과 태평양 연어와 같은 수중 동물들에 의해 사용된다.과학자들은 동물들에 의해 사용되는 주요 신호들이 지자기적 각인과 후각적 신호라고 믿는다.동물이 태어난 정확한 장소로 돌아가는 것의 이점은 동물의 안전성과 번식지로서의 적합성과 크게 관련이 있을 수 있다.대서양 바다새와 같은 바닷새들이 주로 섬에 있는 그들의 출생 번식지로 돌아왔을 때, 그들은 적절한 기후와 육지에 기반을 둔 포식자들의 충분한 부족을 보장받는다.
어느 지역에서나 태어난 바다거북은 유전적으로 다른 지역에서 태어난 거북이들과 다르다.갓 부화한 어린 것들은 바다로 향해서 곧 적절한 먹잇감을 찾으며, 그들이 삶을 시작한 실제 해변이 아니라 이 먹잇감 지역으로 되돌아가는 것으로 나타났다.연어는 민물 개울에서 삶을 시작해 결국 강을 따라 바다로 떠내려간다.몇 년 후, 그들이 태어난 강으로 되돌아가는 능력은 물의 "맛"인 후각 신호와 관련이 있는 것으로 생각됩니다.대서양 참다랑어는 대서양 동쪽과 서쪽 해안에서 알을 낳지만 중간 바다에서 먹이를 먹을 때 섞입니다.꼬리표가 붙은 어린 참치는 그들이 산란했던 대서양 쪽으로 거의 항상 돌아간다는 것을 분명히 보여주었다.
동물들이 어떻게 집으로 돌아가는지에 대해 다양한 이론들이 제시되어 왔다.지자기 임프린트 가설은 그들이 태어난 지역에 존재하는 독특한 자기장으로 임프린트된다는 것이다.이것은 그럴듯한 이론이지만 아직 증명되지 않았다.태평양 연어는 본고장 하천의 물의 화학 작용에 각인된 것으로 알려져 있으며, 이 사실은 실험적으로 확인되었다.그들은 해안 가까이 접근하기 위해 지자기 정보를 이용하고 후각 신호를 포착할 수 있다.일부 동물들은 항법 오류를 일으켜 잘못된 위치에 놓일 수 있다.만약 그들이 이러한 새로운 장소에서 성공적으로 번식한다면, 이 동물은 번식 기반을 넓힐 것이고, 이것은 궁극적으로 그 종의 생존 가능성을 증가시킬 것이다.다른 알려지지 않은 항법 수단이 포함될 수 있으므로 추가 연구가 필요합니다.
바다거북
나탈 호밍을 증명하는 해양 동물에는 몇 가지 다른 종류가 있다.가장 일반적으로 알려진 것은 바다 거북이다.붉은바다거북은 두 가지 다른 형태의 귀소성을 보여주는 것으로 생각된다.그 중 첫 번째는 인생의 초기 단계에 온다.처음 바다로 나갈 때, 동물들은 수영이 거의 없는 조류와 조류에 의해 떠난다.최근 연구에 따르면 이 동물들은 태어난 곳 근처의 먹이 공급지로 귀소하는 것으로 나타났다.
특정한 출생 해변에 사는 거북들은 다른 둥지 [1]지역의 거북들과 구별되는 그들의 미토콘드리아 DNA 하플로타입에서 차이를 보인다.같은 해변에서 온 많은 거북이들이 같은 먹이 지역에 나타난다.대서양에서 성적으로 성숙해지면 암컷 로거헤드는 알을 낳기 위해 태어난 해변으로 긴 여행을 떠난다.북대서양에 사는 로거헤드 바다거북은 북미 해안에 알을 낳기 위해 왕복 9,000마일 이상의 거리를 여행합니다.
연어
북태평양 연어가 바다에서 민물 산란 서식지로 이동하는 것은 동물 왕국에서 가장 극단적인 이동 중 하나입니다.연어의 라이프 사이클은 바다로 [2]버려지는 민물 흐름이나 강에서 시작된다.바다에서 4, 5년을 보내고 성적 성숙기에 도달한 후, 많은 연어는 알을 낳기 위해 태어난 개울로 돌아간다.연어가 어떻게 이것을 할 수 있는지에 대한 몇 가지 가설이 있다.
한 가지 가설은 그들이 태어난 곳으로 돌아갈 수 있게 해주는 화학적 신호와 지자기적 신호를 모두 사용한다는 것이다.지구의 자기장은 물고기들이 산란 지역을 찾기 위해 바다를 항해하는 데 도움을 줄 수 있다.거기서부터, 그 동물은 물고기가 [3]태어난 곳에서 특유의 화학적 신호로 강이 바다로 흘러들어가는 곳을 찾아낸다.
다른 가설들은 연어가 매우 강한 후각을 가지고 있다는 사실에 의존한다.한 가설은 연어가 하류로 이동하면서 그들이 태어난 곳의 냄새의 흔적을 간직하고 있다고 말한다.이 냄새에 대한 기억을 이용하여, 그들은 수년 후에 같은 흐름으로 돌아갈 수 있다.냄새와 관련된 또 다른 가설은 어린 연어가 하류로 이동하면서 페로몬을 방출하고, 그들이 방출한 페로몬의 냄새를 맡음으로써 수년 후에 같은 흐름을 되돌릴 수 있다는 것이다.
참다랑어
대서양 참다랑어는 대서양 동쪽과 서쪽 해안에 알을 낳는다.참다랑어가 부화하면 물의 화학적 성질을 바탕으로 동물의 이석에 화학적 자국이 남는다.다른 지역에서 태어난 물고기들은 여기에서 뚜렷한 차이를 보일 것이다.미국의 상업 어업에 대한 연구는 북대서양에 있는 참다랑어의 개체수가 양쪽 해안에서 나는 물고기로 이루어져 있다는 것을 보여준다.이 물고기는 대서양에서 가까운 곳에 살지만, 알을 낳기 위해 태어난 지역으로 돌아간다.몇 년에 걸쳐 행해진 전자 꼬리표 부착에 따르면 지중해에서 꼬리표를 단 1년생 중 95.8%가 알을 낳기 위해 그곳으로 돌아온 것으로 나타났다.멕시코만의 결과는 99.3%[4]였다.이 종의 남획으로, 과학자들은 믿을 수 있는 식량 공급원과 건강한 생태계 모두를 위해 개체 수를 유지하기 위해 그들의 산란 습관에 대해 배울 것이 많다.
대서양 바다오징어
대서양 바다오리는 울리는 새에게서 보여지듯이 바다에서 겨울을 보내고 나서 그들이 태어난 장소로 돌아간다.번식지는 보통 사람이 살 수 없는 절벽과 무인도다.병아리로 옮겨져 다른 곳에 방사된 새들은 태어난 [5]곳보다는 해방 지점에 충실함을 보여주는 것으로 밝혀졌다.
지자기 임프린트
동물들이 어떻게 출생 호밍을 달성하는지 한 가지 아이디어는 그들이 출생 지역에 존재하는 독특한 자기장에 각인시키고 그 정보를 몇 년 후에 돌아오기 위해 사용하는 것이다.이 생각은 "지자기 각인 가설"[6]로 알려져 있다.이 개념은 바다거북과 연어가 수백, 수천 킬로미터[7] 떨어진 곳으로 이주한 후 어떻게 그들의 고향으로 돌아갈 수 있는지를 설명하는 2008년 논문에서 개발되었습니다.
동물 행동에서, "인쇄"라는 용어는 특별한 학습 유형을 가리킨다.각인에 대한 정확한 정의는 다양하지만, 이 과정의 중요한 측면은 다음과 같습니다. (1) 학습은 보통 동물의 수명 초기에 특정, 중요한 시기에 이루어지며, (2) 효과는 오래 지속되며, (3) 쉽게 [8]수정될 수 없습니다.나탈 호밍의 개념은 바다거북이나 연어 같은 동물이 어릴 때 자기장의 자기장에 각인된 후 몇 년 후에 돌아오는 것이다.
지자기 자국이 일어난다는 것은 증명되지 않았지만, 몇 가지 이유로 그럴듯해 보인다.지구의 자기장은 지구 전체에 걸쳐 서로 다른 지리적 영역과 [6]관련된 다른 자기장을 갖는 방식으로 변화합니다.또한 바다거북은 잘 발달된 자기[9] 감각을 가지고 있으며 지구장의 강도(강도)와 경사각(장선이 지표면과 [10]교차하는 각도)을 모두 감지할 수 있다.따라서 바다거북과 아마도 연어 또한 그곳에 존재하는 독특한 자기장을 이용하여 그들의 고향 지역을 인식할 수 있을 것이다.
화학적 단서 및 후각 각인
태평양 연어는 그들의 고향인 [11]강의 화학적 특징을 각인시키는 것으로 알려져 있다.이 정보는 연어가 외해에서 해안에 도달하면 그들의 고향 강을 찾을 수 있도록 도와준다.대부분의 경우, 강에서 나오는 화학적인 신호들은 바다까지 매우 멀리 뻗어나가지 않는 것으로 생각됩니다.따라서, 연어는 외해에서 [12]산란지로 이동할 때 두 개의 다른 항법 시스템을 순차적으로 사용할 것이다.첫 번째 것은 아마도 지구의 자기장에 기초하고 있을 것이다(위의 지자기 임프린팅 참조). 외양에서 사용되며 아마도 연어를 그들의 고향 강으로 데려올 것이다.일단 그들이 고향의 강가에 가까워지면, 연어는 산란 지역을 찾기 위해 후각 신호를 사용할 수 있습니다.
연어에 후각을 각인시키는 것을 증명하는 많은 고전 연구들이 아서 해슬러와 그의 [13]동료들에 의해 수행되었다.특히 유명한 실험에서, 어린 연어는 인공 화학 물질로 각인되어 정상적인 이동을 하기 위해 야생으로 방사되었다.거의 모든 어린 물고기들이 같은 화학 물질로 인공적으로 각인된 같은 개울로 돌아왔고, 이것은 물고기들이 태어난 지역으로 돌아가기 위해 화학적 신호를 사용한다는 것을 증명했다.
열오염이 나탈호밍(첨연어)에 미치는 영향
주변 수온을 변화시켜 수질을 저하시키는 열오염은 첨연어의 나태호밍에 심각한 영향을 미친다.첨연어는 섭씨 10도 정도의 물을 선호하는 전형적인 냉수 물고기이다.첨연어는 열오염으로 수온이 올라가면 체온조절을 위해 깊은 물에 잠기는 경향이 있다.이는 첨연어가 지표수 기둥에 머무는 시간을 단축하고 첨연어가 나탈강에 접근할 기회를 감소시킨다. 이는 나탈 호밍에 대한 화학적 신호가 지표수에 집중되기 때문이다.
진화
과학자들은 켐프의 리들리 거북들이 둥지를 틀고 있는 멕시코 동부의 해변에서 10년 동안 기울어진 각도에서 항법 오류가 발생하면 거북들이 태어난 지역에서 평균 23킬로미터(14mi) 이내에 있을 것이라고 연구하고 기록했습니다.다른 장소에서는 같은 기간 동안 100킬로미터 이상의 항법 오류가 발생했습니다.이 연구의 결과는 지자기파인의 항법 도구가 그들이 태어난 곳 근처에서만 해양동물을 항해하고, 동물들은 지류와 강의 화학적 신호에 의존하여 그들이 태어난 곳으로 되돌아가는 것을 보여준다.
이러한 항법 오류는 실제로 몇몇 동물들이 그들의 출생지에서 이탈하는 결과를 초래함으로써 해양 동물에 대한 출생 귀결의 진화적 특성을 강화시켰다.대부분의 동물들은 태어난 지역이 알을 낳기에 안전한 곳이라는 것을 알기 때문에 태어난 지역으로 돌아간다.이 지역들은 보통 적당한 온도와 기후, 포식자가 거의 없을 것이고, 습하고 진흙이 많은 환경에서는 알을 낳을 수 없기 때문에 거북이에 적합한 종류의 모래를 갖게 될 것이다.
태어난 지역으로 돌아가지 않고 번식하기 위해 다른 곳으로 떠도는 소수의 동물들은 종에게 다양한 번식 장소를 제공할 것이다. 따라서 원래의 출생 위치가 바뀌면 종들은 더 많은 곳으로 확장될 것이고 궁극적으로 종의 생존 [3]가능성을 증가시킬 것이다.
장래의 연구
비록 과학자들이 나탈 호밍을 하는 해양 동물들을 수년 동안 연구해왔지만, 그들은 여전히 지자기장과 화학적 신호들이 그들이 믿을 수 없는 이동을 위해 사용하는 유일한 항해 도구라는 것에 대해 긍정적이지 않다.과학자들이 어떻게 이 동물들이 번식하기 위해 그렇게 먼 거리를 여행할 수 있는지를 완전히 이해할 수 있을 때까지 아직 훨씬 더 많은 연구가 이루어져야 한다.다행히도, 기술이 발전함에 따라, 현재 과학자들이 이용할 수 있는 몇 가지 도구들이 있다. 예를 들어, 동물들에게 쉽게 부착할 수 있는 자력계가 장착된 데이터 로거와 같은 도구들이 있다.그들은 지구의 자기장에 상대적인 동물을 보여주는 데이터를 제공할 뿐만 아니라, 어떤 것들은 이를 바탕으로 한 위도, 광도에 근거한 경도, 온도, 깊이 등을 알려준다.팝업 위성 기록 태그는 데이터를 수집하기 위해 사용되며, 이 데이터를 아르고스 시스템 위성을 통해 과학자에게 전송할 수 있습니다.
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메모들
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- ^ (Crossin, 2009)
- ^ a b (Lohmann, 2008)
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레퍼런스
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