A Holdnak hatalma van az állatok felett

Gondoljuk át, hogyan mozognak, nőnek és akár másképp énekelnek a varázslók, amikor az éjszakai fény tetőzik

2019. november 7-én 7: 41-kor

hatalommal

Tudományos hírek a diákok számára három részből álló sorozattal ünnepli a Hold leszállásának 50. évfordulóját, amely júliusban telt el a Föld holdjáról. Az első részben, Science News riporter Lisa Grossman meglátogatta a Holdról visszahozott sziklákat. A második rész azt vizsgálta, hogy az űrhajósok mit hagytak a Holdon. Nézze meg archívumainkban ezt a történetet Neil Armstrongról és úttörő 1969-es holdjárásáról.

Körülbelül havonta kétszer, márciustól augusztusig, embertömegek gyűlnek össze a kaliforniai déli partokon egy szokásos esti látványosságra. Amint a bámészkodók figyelik, ezüstös szardínia hasonlít a lehető legmesszebbre a partra. Nem sokkal később ezek a kis vonagló, grunion szőnyegek a tengerparton.

A nőstények farkukat a homokba ásják, majd felszabadítják petéiket. A hímek körbeölelik ezeket a nőstényeket, hogy felszabadítsák a spermiumokat, amelyek megtermékenyítik ezeket a petéket.

Ezt a párzási rituálét az árapály időzíti. Így a kikelés is, körülbelül 10 nappal később. A tojásokból kéthetente megjelenő lárvák egybeesnek a dagály csúcsával. Ez az árapály a tengerre mossa a baba grunionját.

Oktatók és szülők, iratkozzon fel a csalólapra

Heti frissítések, amelyek segítenek a Science News for Student tanulási környezetben történő felhasználásában

Koreografálja a grunion párzási táncát és a tömeges keltetőfesztivált a hold.

Sokan tudják, hogy a Hold gravitációs rántása a Földön hajtja az árapályt. Ezek az árapályok sok part menti lény életciklusa felett is gyakorolják saját erejüket. Kevésbé ismert, hogy a hold fényével is befolyásolja az életet.

Magyarázó: A hold befolyásolja az embereket?

A mesterséges fényekkel lángoló városokban élő emberek számára nehéz elképzelni, hogy a holdfény milyen drámai módon képes megváltoztatni az éjszakai tájat. Távol a mesterséges fénytől, a telihold és az újhold között (amikor a hold láthatatlannak tűnik számunkra) a különbség az lehet, hogy zseblámpa nélkül tudunk navigálni a szabadban, és nem látjuk a kezet a arc.

Az állatvilágban a holdfény jelenléte vagy hiánya, valamint a hold fényciklusának előre látható kiszámítható változásai számos fontos tevékenységet alakíthatnak ki. Köztük a szaporodás, a takarmányozás és a kommunikáció. - A fény valószínűleg - talán csak a rendelkezésre álló fény után. . . élelmiszer - a viselkedés és a fiziológia változásainak legfontosabb környezeti mozgatórugója ”- mondja Davide Dominoni. Ökológus a skót Glasgow Egyetemen.

A kutatók évtizedek óta katalogizálják a holdfény állatokra gyakorolt ​​hatásait. És ez a munka továbbra is új kapcsolatokat hoz létre. Több nemrégiben felfedezett példa feltárja, hogy a holdfény hogyan befolyásolja az oroszlán zsákmány viselkedését, a trágyabogarak hajózását, a halak növekedését - akár madárdal.

Óvakodj az újholdtól

Tanzánia kelet-afrikai nemzetében a Serengeti oroszlánjai éjszakai stalkerek. Az állatok (beleértve az embereket is) lesújtásában a legsikeresebben a hold ciklusának sötétebb fázisaiban vannak. De sötét rejtély, hogy ezek a zsákmányok miként reagálnak a változó ragadozó fenyegetésekre, amikor az éjszakai fény egy hónap alatt változik.

Meredith Palmer a New Jersey-i Princeton Egyetem ökológusa. Kollégáival több éven át kémkedett az oroszlánok négy kedvenc zsákmányfaján. A tudósok 225 kamerát telepítettek egy majdnem akkora területre, mint a kaliforniai Los Angeles. Amikor az állatok odajöttek, kioldottak egy érzékelőt. A kamerák válaszul csattogtak a képeiken. A Snapshot Serengeti nevű állampolgári tudományos projekt önkéntesei ezután több ezer képet elemeztek.

A zsákmány - gnú, zebra, gazella és bivaly - mind növényevő. Élelmezési szükségleteik kielégítéséhez az ilyen fajoknak gyakran, éjszaka is táplálkozniuk kell. A nyílt pillanatképek azt mutatták, hogy ezek a fajok a holdciklus során változó kockázatokra különböző módon reagálnak.

A közönséges gnú, amely az oroszlán étrend harmadát teszi ki, leginkább ráhangolódott a holdciklusra. Úgy tűnt, hogy ezek az állatok a hold fázisa alapján tervezték meg az egész éjszakát. A hónap legsötétebb részein Palmer azt mondja: „biztonságos helyre parkolnának”. De ahogy az éjszakák fényesebbek lettek, megjegyzi, hogy a gnúk hajlandóbbak voltak olyan helyekre merészkedni, ahol valószínűleg oroszlánokkal futnak be.

Akár 900 kilogramm (csaknem 2000 font), az afrikai bivaly az oroszlán legfélelmetesebb zsákmánya. Ők is legkevésbé változtatták meg, hol és mikor táplálkoztak az egész holdciklus alatt. "Valahogy odamentek az ételhez" - mondja Palmer. De ahogy az éjszakák sötétebbé váltak, a bivalyok nagyobb valószínűséggel alkottak állományt. Az ilyen legeltetés számszerű biztonságot kínálhat.

A síksági zebrák és Thomson gazellái is megváltoztatták esti rutinjaikat a holdciklussal. De a többi zsákmánnyal ellentétben ezek az állatok közvetlenebben reagáltak a fényszintek változására egy este folyamán. A gazellák a hold feljövetele után aktívabbak voltak. A zebrák „néha fent voltak, és a hold felkelése előtt tettek dolgokat” - mondja Palmer. Ez kockázatos viselkedésnek tűnhet. Megjegyzi azonban, hogy a kiszámíthatatlanság zebra védelme lehet: Csak találgassa tovább ezeket az oroszlánokat.

Palmer csapata két évvel ezelőtt az Ecology Letters című folyóiratban számolt be eredményeiről.

Ezek a viselkedések a Serengetiben valóban bizonyítják a holdfény széles körű hatásait, mondja Dominoni. "Ez egy gyönyörű történet" - mondja. „Nagyon világos példát mutat be arra, hogy a Hold jelenléte vagy hiánya miként gyakorolhat alapvető, ökoszisztéma-szintű hatásokat”.

Éjszakai navigátorok

Néhány trágyabogár éjszaka aktív. A holdfénytől függenek, mint iránytűtől. És hogy mennyire jól navigálnak, a hold fázisaitól függ.

A dél-afrikai gyepekben a trágya pattanása olyan, mint egy oázis ezeknek a rovaroknak. Szűkös tápanyagokat és vizet kínál. Nem csoda, hogy ezek a ürülékek a trágyabogarak tömegét vonzzák. Az egyik faj, amely éjszaka jön ki, hogy megragadja és elmegy, az Escarabaeus satyrus. Ezek a bogarak egy gömbbe faragnak, amely gyakran nagyobb, mint maguk a bogarak. Aztán elhúzzák a labdát éhes szomszédaiktól. Ezen a ponton a földbe temetik labdájukat - és önmagukat is.

Ezeknek a rovaroknak a leghatékonyabb menekülés az egyenes vonal egy megfelelő temetési helyre, amely sok méterre lehet (yard), mondja James Foster. Víziótudós a svéd Lund Egyetemen. Annak elkerülése érdekében, hogy körbe menjen vagy visszaszálljon az etetési őrületbe, a bogarak polarizált holdfényre néznek. Néhány holdfény szétszórja a gázmolekulákat az atmoszférában és polarizálódik. A kifejezés azt jelenti, hogy ezek a fényhullámok általában ugyanazon a síkon rezegnek. Ez a folyamat az égen polarizált fénymintát eredményez. Az emberek nem láthatják. De a bogarak ezt a polarizációt felhasználhatják tájékozódáshoz. Lehetővé teszi számukra, hogy rájöjjenek, hol van a hold, anélkül is, hogy közvetlenül látnák.

A legutóbbi terepi teszteken Foster és kollégái értékelték a jel erősségét a trágyabogár területén. Az éjszakai égbolt fényaránya, amely majdnem telihold idején polarizálódik, hasonló a nappal napsugárzott napfényéhez (amelyet sok nappali rovar, például mézelő méh használ a navigáláshoz). Amint a látható hold a következő napokban zsugorodni kezd, az éjszakai égbolt sötétedik. A polarizált jel is gyengül. Mire a látható hold hasonlít egy félholdra, addig a bogaraknak nehézségeik lesznek a pályán maradni. A polarizált fény ebben a holdfázisban azon a határon lehet, amelyet a trágyaszedők képesek észlelni.

A tudósok azt mondják: Fényszennyezés

Foster csapata a Journal of Experimental Biology folyóiratban írta le eredményeit tavaly januárban.

Ennél a küszöbnél a fényszennyezés problémává válhat - mondja Foster. A mesterséges fény megzavarhatja a polarizált holdfény mintázatát. Kísérleteket végez a dél-afrikai Johannesburgban, hogy lássa, a városi fények befolyásolják-e a trágyabogarak navigációs képességét.

Mint egy növekvő lámpa

A nyílt óceánon a holdfény segíti a halak növekedését.

Sok zátonyhal csecsemőkorát a tengeren tölti. Ennek oka lehet, hogy a mély vizek biztonságosabbá teszik az óvodát, mint a ragadozókkal teli zátonyok. De ez csak találgatás. Ezek a lárvák túl aprók a nyomon követéshez - jegyzi meg Jeff Shima, ezért a tudósok nem sokat tudnak róluk. Shima tengeri ökológus az új-zélandi Wellingtoni Victoria Egyetemen. Nemrégiben kitalálta, hogyan lehet megfigyelni a Hold hatását ezekre a halakra.

A közönséges hármasfinom egy kis hal Új-Zéland sekély sziklás zátonyain. Körülbelül 52 tengeren töltött nap után lárvái végre elég nagyok ahhoz, hogy visszatérjenek a zátonyra. Shima szerencséjére a felnőttek belső fülükön fiatalok archívumát hordozzák.

A halak úgynevezett fülköveknek vagy otolitoknak (OH-toh-liths) rendelkeznek. Kalcium-karbonátból készülnek. Az egyének minden nap új réteget növesztenek. Ugyanúgy, mint a fagyűrűk, ezek a fülkövek is rögzítik a növekedés mintázatát. Minden réteg szélessége kulcsa annak, hogy a halak mennyit nőttek aznap.

Shima az ausztráliai Melbourne-i Egyetem tengerészbiológusával, Stephen Swearerrel dolgozott, hogy több mint 300 triplefinből származó otolitokat hozzárendeljen egy naptárhoz és időjárási adatokhoz. Ez azt mutatta, hogy a lárvák fényesebb, holdfényes éjszakákon gyorsabban növekednek, mint sötét éjszakákon. Még akkor is, ha a hold kint van, mégis felhők borítják, a lárvák nem nőnek annyira, mint a tiszta holdfényes éjszakákon.

És ez a holdhatás nem triviális. Körülbelül megegyezik a víz hőmérsékletének hatásával, amelyről ismert, hogy nagyban befolyásolja a lárvák növekedését. A telihold előnye az új (vagy sötét) holdhoz képest hasonló a víz hőmérsékletének 1 Celsius fokos (1,8 Fahrenheit fok) emelkedéséhez. A kutatók megosztották ezt a megállapítást a januári ökológiában.

Ezek a bébi halak planktonra vadásznak, apró élőlényekre, amelyek sodródnak vagy lebegnek a vízben. Shima azt gyanítja, hogy a fényes éjszakák lehetővé teszik a lárvák számára, hogy jobban lássák és leharcolják ezeket a planktonokat. A gyermek megnyugtató éjszakai fényéhez hasonlóan a hold ragyogása lehetővé teheti a lárvák számára, hogy „kissé ellazuljanak” - mondja. A valószínű ragadozók, mint például a lámpás halak, távol tartják magukat a holdfénytől, hogy elkerüljék a nagyobb halakat, amelyek fény által vadásznak rájuk. Ha semmi nem kergeti őket, a lárvák képesek lehetnek az étkezésre összpontosítani.

De amikor a fiatal halak készek zátonylakókká válni, a holdfény most kockázatot jelenthet. A fiatal hatrúdú rákok egyik vizsgálatában a Francia Polinéziában korallzátonyokra érkező halak több mint fele újhold sötétje alatt érkezett meg. Csak 15 százalék jött telihold idején. Shima és munkatársai ismertették a tavalyi eredményeiket az ökológiában.

Mivel a korallzátonyokban sok ragadozó látásból vadászik, a sötétség ezeknek a fiatal halaknak adhatja a legnagyobb esélyt arra, hogy észrevétlenül egy zátonyba telepedjenek. Valójában Shima kimutatta, hogy ezek a roncsok némelyike ​​a szokásosnál több nappal marad a tengeren, hogy elkerüljék a telihold idei hazatérést.

Sötét napra ébredtünk

A holdfény megfordíthatja a kapcsolót az óceán legkisebb lényeinek napi vándorlásában.

A tudósok azt mondják: Zooplankton

Néhány plankton - más néven zooplankton - állat vagy állatszerű organizmus. Azokban az évszakokban, amikor a nap felkel és lemegy az Északi-sarkvidéken, a zooplankton minden reggel a mélységbe merül, hogy elkerülje a látásra vadászó ragadozókat. Sok tudós feltételezte, hogy a napsütés nélküli tél közepén a zooplankton szünetet tart az ilyen napi fel-le vándorlásoktól.

"Az emberek általában azt gondolták, hogy az év akkori szakaszában semmi nem igazán történik" - mondja Kim Last. Tengeri viselkedési ökológus az Oban, a skót tengerészeti tudományszövetségnél. De úgy tűnik, hogy a hold fénye átveszi és irányítja ezeket a vándorlásokat. Ezt javasolta Last és munkatársai három évvel ezelőtt a Current Biology című cikkben.

A tudósok azt mondják: Krill

Ezek a téli vándorlások az egész Északi-sarkvidéken zajlanak. Oban csoportja a Kanada, Grönland és Norvégia közelében, valamint az Északi-sark közelében elhelyezett hangérzékelők adatait elemezve találta meg őket. A műszerek visszhangokat rögzítettek, amikor a hanghullámok visszaverődtek a zooplankton rajoktól, miközben ezek a fickók fel-le mozogtak a tengerben.

Normális esetben a krill, a copepodák és más zooplankton által végzett migráció nagyjából cirkadián (Sur-KAY-dee-un) vagy 24 órás ciklust követ. Az állatok hajnal körül sok centiméterről tíz hüvelykre (udvarra) ereszkednek le az óceánba. Aztán éjjel visszamennek a felszín felé, hogy növényszerű planktonon legeljenek. De a téli kirándulások valamivel hosszabb, körülbelül 24,8 órás menetrendet követnek. Ez az idő pontosan egybeesik egy holdnap hosszával, azzal az idővel, amelyre a hold felkel, lenyugszik, majd újra emelkedni kezd. Körülbelül hat napig telihold körül a zooplankton különösen mélyen elrejtőzik, körülbelül 50 méterre (kb. 165 láb).

A tudósok azt mondják: Copepod

Úgy tűnik, hogy a Zooplanktonnak van egy belső biológiai órája, amely beállítja a napfényes, 24 órás vándorlásaikat. Nem tudni, hogy az úszóknak van-e Hold-alapú biológiai órájuk, amely beállítja téli útjaikat - mondja Last. A laboratóriumi vizsgálatok, megjegyzi, azt mutatják, hogy a krillnek és a copepodoknak nagyon érzékeny vizuális rendszere van. Nagyon alacsony fényszintet képesek észlelni.

Holdfény szonáta

A holdfény még a nappal aktív állatokra is hatással van. Ezt tanulta meg Jenny York viselkedésökológus, miközben kismadarakat tanulmányozott a dél-afrikai Kalahari-sivatagban.

Ezek a fehér szemű verebek szövők családi csoportokban élnek. Egész évben kórusként énekelnek, hogy megvédjék területüket. De a tenyészidőszakban a hímek hajnali szólókat is teljesítenek. Ezek a kora reggeli dalok vitték Yorkot a Kalaháriba. (Most Angliában dolgozik a Cambridge-i Egyetemen.)

York hajnali 3 vagy 4 órakor ébredt fel, hogy az előadás megkezdése előtt megérkezzen terepére. De egy fényes, holdfényes reggelen a hímek már énekeltek. "Hiányoztam az aznapi adatpontjaimat" - emlékszik vissza. - Ez egy kicsit idegesítő volt.

Szóval nem hagyná ki többet, York korábban felállt és kiszállt. És ekkor vette észre, hogy a madarak korai kezdési ideje nem egynapos baleset. Hét hónapos időszak alatt fedezte fel, hogy amikor telihold látszott az égen, a hímek átlagosan körülbelül 10 perccel korábban kezdtek énekelni, mint amikor újhold volt. York csapata öt évvel ezelőtt számolt be eredményeiről a Biology Letters című lapban.

Tantermi kérdések

Ez a különös fény, a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy beindítja az éneklést. Hiszen azokon a napokon, amikor a telihold hajnalban már a láthatár alatt volt, a hímek normál ütemtervük szerint kezdtek koronázni. Úgy tűnik, hogy egyes észak-amerikai énekesmadarak ugyanígy reagálnak a hold fényére.

A korábbi kezdési idő 67 százalékkal meghosszabbítja a hímek átlagos éneklési időszakát. Néhányan csak néhány percet szánnak a hajnali éneklésre; mások 40 perctől egy óráig tartanak. Hogy van-e előnye annak, ha korábban vagy hosszabb ideig énekelünk, nem tudni. A hajnali dalokról szóló valami segíthet a nőstényeknek a potenciális társak értékelésében. Egy hosszabb előadás nagyon jól segítheti a nőstényeket abban, hogy megmondják „a férfiak a fiúktól”, ahogy York megfogalmazza.