Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 1 (1989) (1095847), страница 76
Текст из файла (страница 76)
обзор Кее~оп, 1974а), и даже когда они помещены в искусственное магнитное тюле, что, казалось бы, мешает им получить информацию о геомагнитном поле 1Кее~оп, 1974Ь; %а11гай: 1980а, Ь). Однако на зго есть два возражения. Во-первых„в большинстм ЗХСПЕрИМЕНТОВ ГОЛубЬ МОжат ОпрсдЕЛИтЬ ниираВЛЕНИЕ ГЕОМаГИНтНОГС поля, несмотря на наличие сильного искусственного поля, создаваемогс прикрепленными к его гелу магнитами, если ои проделает опрелеленнук <г, И1.
Лйьпиторсц<чпшя ппаргпп<чс~ пп< ~кит.истр пиа совокупность операций. Например, если птица «чувствует» интеисивность поля в направлении оси своего тела, то, совершив полет по кругу м Определив Направление поля с максимальной и минимальной нааряжемиостъю, она может Найти направление север-юг. ВО-вторых. изуче- ниЕ «компасной» ориентации аОкпзыээет, что обычно для ее осуществления могут использоваться ао крайней мере две рамке системы и УСГРанЕИИЕ ОДНОЙ ИЗ МИХ ИИКак НЕ СКаЗЫПаЕтСЯ Ма ПОЭЕДЕИНИ„ПОСКОЛЬКУ автоматически включаются другие системы.
Если зто так, то невозможно в одном и том жс зксяернменте устремить и инерциаяъную, и компасную информацию, т, е, нельзя исключать вероятность искользопаиия голубями обоих способов ориентации. Тем ие менее в настоящее время большинство исследователей скпоинь< считать, что голуби прм навигации используют «чувство карты», основанное главным образом на информации, получаемой В том месте, Где онм были выну<демы, и мы далее будем придерживаться этой концеацни, <, гща<тнагп»п ли г 34<паоуп!04х мхьчхмпп<ь<4' ки/7и<ы.
а Ф Ф ° Ф Ф Ф ФФФ1 Спааачпый ааяа Оаяа<аиа .Ваьь Как мы уже Говорили„олми из важнейших выводов, которые можио сделать из лэипых по изучению навигации животных, состоит и том, что животные часто (практически всегда) могут использовать разные саособы ориентации в зависимости от того, какие ориентиры им доступны. Для пчел, у которых впервые была обнаружена такая иерархическая структура способов ориентации, Осмовным ориентиром является солнце (топ ЕпясЬ, <967; СгопИ, 1932а); информация другого рода обычно ме используетсп. Однако если солнца не видэо, пчелы автоматически ппеРекдючаютсээ ип лрУГОЙ ОРиентмР— ЙОДЯРизвцию УлътРач иолетОВОГО света, иду<пего от голубого неба, и сохраняют способмост к навигации (см.
обзор топ ГгъясЬ, 3967, а также Вппее, 1979). В облачную погоду пчелы переключамггся ма использоваиие полученной ранее информации О положении солнца относительно хоропю заметных ориентиров иа ммле (Оуег, Оо«ы, 198!). Поскольку пчелы сохраняют работоспособность в облачиую погоду даже в отсутствие подходя<пик орнептиров на земле, онм располагают, ао-видимому, и другимм мехамизмами, возможно, осмованцыми на восприятии геомагнитиого поля (ОоиЫ, 19в2а). Все зти данные о поведении пчел очень помогли прм выясиеими природы пкомпасного чувстваи у птиц.
Например, раинме зкспермменты с голубями показали, что в облачную погоду они без труда находят дорогу домой, и зто, как считалось, исключает использование небесных ориентиров (см, обзор Кее1оп, <М4а). Столь же легко голуби отыскиэалм дом и э том случзе, когда к их телу были прикреплены магниты. Утверждалось, что зти жсаеримеиты (проводившиеся, конечно, в солнечные дни) исключаям использование мягямтиых ориентиров. Однако Китон весьма злегаэтиым способом иродеьюистрнроээл, что голуби используют Небесные ориентиры л геомагнитное поле как альтернативные варианты, аричем более предпочтительным является ориентация !'г ! ' ! В селиачпыа дни начальная ермаитапмя голубей с прнкраппапнымн к нк телу ыагмнтааан п контрольно голубев, к которым вместе магнитов прпарапламы латунные бруски такогп жа размера, прпятичаеки Ояиппкппа.
Штрии~яая линия-папраппепиа иа лом, сгрсаха-асреэиия яактср» Орпевтапим гплубай, т. а. пангр ыасс тачек па кршо <окружности„ка®эая из к<ггпрыа прапстпялает опногп голуба. Группа ипаапьмо Орнаитпруюмп<хся голубей Отяачая бы средина аактор„направленный иа лпы н лох<ив<пп<й ло окруя<ности, а грумма п.~©ко Орнантируюп<пася мтнп-перетяня яаатор с напрппсказукыыы пппрапланпем. Одиэап а облачную погоду голуби с магнитаып Ориентируются плохо, гогпа как у гпяубаэ с латунными брускаым способность к орнантапин практически иа мапяатся- Отсюда следует, что, хОгла зте аезможио голуби <фментм руюгся по сплипу, а а еблачпую погпду аиараключяются» ма аыатнигиый компас» (Каа<оэ, 1974а).
по солнцу (Кееюп„197)). Именно позтому магниты, прикрепленные к их телу, не О Особи ь д дорогу домой в обла у погоду (рнс. 12.3). Изучение магнитного «компасного чувства» у птиц прошло э пропессе своего развития несколько интересных зтапоз, которые мы обяза« тельно должмы иметь в виду и при рвссмотреиии «чувства карты».
Эксперименты с голубями, у которых к голове и вокруг шеи были прикреплены две неболъшне катушки (%а1соп, <.<Геен, 3974)„а также лабораторное изучение мигрирующих ппщ (%Й<эсЬЬз, %И<пс1йо. 1972) показали„что нсеверэ дяя птиц означает иацравлеине, в котором силовые линии ГеомагнитнОГО пОля ВхОдят В поверхность Земли и совершеино не зависит от полярности поля, Далее, оказалось, что сначала голуби и другие птязпп должны откалибровать свои компасные Ч.
111, .Ча, нппыртс"ппив: оиоуьгпич г'кис рж~.испнрлпн системы, нспользукнцие небесные ориентиры, по магнитным ком ппсгюм истемам, и только после этОГО Они могут Ориентироваться пО солацу, Поэтому птипы, сталкивающиеся с противоречивыми указаниями иа север, поступающими от «магнитной» н «небесной» систем, принимают эа стандарт для калибровки ксОлнечвогов азимута нменнО магнитный север (а можно было бы принять за «югэ направление на точку наивысшего подъема солнца)„хотя э дальнейшем они нс обращают внимания на свой магнитный компас, предпочитая ориентироваться по СОЛНЦУ. ! ..
Г гщй~г7нклоРп . Гм г .ж'мкш~ткмт змс'уж~хны« кп~чпы. 3. «ЧУВСТВО КВРТ11» Указания иа роль магнитных ориентиров в формировании «чувства карты» были получены нз самых разных песочников, аоотвстстпеияо существует и несколько гипотез о построении «магнитной карты» (т"еа81еу, 1947; СОНИ, 1980, 1982Ь; %а1сои, 1980а„1982; 1Чоогс, 1980; Е.сапог, 1982), Чтобы понять значение всех нменмпихся по этому поволу данных, мы должны сначала обсудить, какого типа информацию можно получить, Опираясь на магнитныс ориентиры. ГсОмагннтное полс изме кается более влп менее регулярным образом от магнитного экватора (где магнитная стрелка располагается горизонтально и индукпня поля равна примерно 25000 нТл) к магнитным полюсам (где стрелка располагается вертикально и индукция равна примерно 60000 нТл).
Чтобы определить по магивтвому полю шпроту, птицы должны уметь измерять с достаточной точностью скорость изменения поля, Например, на северо-востоке США наклонение меняется со скоростью примерно 0,01о~км, а иидукцня-со скоростью 3-5 НТл/км (ее горизонтальная н вертикальная составяяюпше изменяются примерно в два раза быстрее), Возникает вопрос с какой точностью измеряют голуби зтн велпчиньЛ Наиболее четкий ответ на него был получен после проведения жсперимептоэ, в которых голуби были лишены вазможности видеть и должны были искать голубятню вслепую, Наблюдая с помощью радио за беспомощными блужданвями птиц вблизи голубятни, пролетевших до этого десятки иди сотни километров (БОЬш1сй-Коеп18, Фа1со11„1978), мы можем сделать вывод, что «чувство картын позволяет определить местоположение с точностью примерно 5 км (рис.
122). Это соответствует чувствительности определения наклонения геомагнитного поля 0,05~и его величины 15-25 н'Гл (т.е. 30-50 НТл для одной нз компонент поля). Как следует из данных гл. З„животные, нспользу~ошие магнитные ориентиры, должны испытывать трудности при навигации во время магнитных бурь„поскольку поле меняется прн этом на величину От десятков до тысяч нанотесл, Такой эффект дейсгвительио наблюдается. Игли (Уеа81еу, 1951) показал, что время, за которое голуби находили дом в сорин из девяти испытаний„проведенных в 1948 г.
в Нью-Джерси, увеличивается с возрастанием солнечной активности. Такая же зависнмост обнаружена при анализе результатов соревнования голубей в 1'нс, 12.2. Обычно птппы сверлил свой маршрут оо знакомыми ориентирами ка гсмлс и пстлт арамо к голубатпс. Еспп жс нх ппшпть воэмож. ности впасть (например. приморозив контпктнмс лнпэм)„ то опи будут бса.
поркдочно блуждать аблпгп голубит. нп. Иг вривсдспнма лапкмх спсдувт, что чувство «картм» голубей характа. рпгуетсп рагрсшаинем з-э км (Беьтпк1ь Коеп18, %а1ооп„19731 16:и Масте, гла вил аыптщаа голавль Италии за 18 лет (Ясйтчйжг, Коэи, 197б, 1978, 1979). Детальное исследование результатов подобных соревнований в Америке, проходивших во время магнитной бури, показало, что, как и следовало ожидать, эФФект сильнее проявляется для трасс восток-запад, чем для трасс север-кн (Спгг е1 а1., 1982). Поскольку указанные эффекты наблюда1отся как и псвыс лип, тэк и прн облачной погоде н заметны даже при сравнительно слабых бурях, вряд ли онн связаны с «компасным магнитным чувством». Любопытно, что магнитные бури влипни также и на первоначальную ориентацию: выпущеиные голуби Отклоняются от правильного направления, Определяемого по азимуту, тем болыде, чем сильнее магнитная буря (Кее1оп ег э1., 1974).
Это явление наблюдается и в солнечные дни. причем его величина много больше той, которую можно было бы ожидать в предположении о влиянии бурь на магнитную «компасную» систему. По-видимому, во время магнитной бури ухудшается оценка голубем своего местоположения (рнс. 12,3). Аналогичным образом изменяется во время магнитных бурь направление перелета мигрирую. ц1пх птиц (Мооге, 1977). В обоих случаях пороговое значение изменения поля, прн котором начинают проявляться указанные эффекты, находится в области 10-20 НТл, что соответствует минимальной чувствительности, ожидаемой для «магнитного чувства карты», Р$$с„!2,3, Выггу$пснпыо голуби. кяк $$рввнло, онотомвтнчески отклон»$отся вправо нлн в$$ево от ястн$п$ого В»прял Лепик нв дом во время мвппггпой бурн, Тякно отклонения ($$ровямопотрнроввпвмо здесь для г, Юмггбеял, $пт, Ньго-Йорк) мен»$отоя во времени в зависимости от сильг мвгннтиой бурн (в д»$$ном опутво усредненной по !2- чвоовому нктсрввлу), Это, Ф такие лап" ёмо о розуяьтнтв» сор»ннов»пня голубей (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
