Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989) (1095848), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Горизонтальные магнитные танцы можно было бы использовать в качестве более прямой, чем ошибки направления, экспериментальной системы для изучения детектора магнитного поля. Первые попытки с ее помощью выяснить природу детектора уже были предприняты (ОопЫ е1 а1., 1980; К1гзс)тг)п)с, 1981). Подробнее эти результаты мы обсудим ниже. Используя горизонтальные танцы, можно легко измерить абсолютную чувствительность детектора и приблизиться к выявлению причин возникновения временнбй задержки в реакции пчел на скачки величины поля. К сожалению, с помощью горизонтальных танцев, вероятно, нельзя изучить реакцию магниторецептора на малые кратковременные изменения поля, так как такие изменения, по-видимому, слабо или вообще не влияют на спонтанную ориентацию. В любом случае горизонтальные магнитные танцы представляют наиболее убедительный пример реальной ориентации пчел в магнитном поле, и это явление несомненно будет использовано в дальнейшем для изучения механизмов детектирования и обработки информапии о магнитном поле.
(8. Чувствительность медоносных пчел к магнитному полю 159 скольких параллельных сотов, свисающих со стенок и потолка камеры. Сотни, а иногда даже тысячи рабочих пчел, начавших строить новые соты в полной темноте улья, должны уметь «договориться» друг с другом об их будущей ориентации 1«оп Гг1эсЬ, 1974, р. 94). Основываясь на результатах экспериментов с восемью роями, Линдауэр и Мартин (1лпбапег, Мап)п, 1972) пришли к выводу, что пчелы действительно «договариваются»: новый сот ориентируется в том же направлении (х 2'), что и соты в родительском улье.
Если заставить рой строить соты в специальных ящиках, чтобы исключить все очевидные ориентиры (свет, расположение летка, сила тяжести), пчелы продолжают сохранять направление сотов, т.е. в качестве ориентира онн, по-вьщимому, используют магнитное поле Земли. Лнндауэр и Мартин сообщают, что ориентацию сотов можно по желанию изменить в искусственном магии~нам поле, и что очень сильные поля 1в 1О раз > геомагнитного) в значительной степени нарушают нормальное строительство сотов 11лпс)апет, Магйп, 1972; Магйп, 1лпдацег, 1973).
К сожалению, опубликованы лишь очень немногие детали этих экспериментов. Несколько попыток повторить оригинальные наблюдения Линдауэра и Мартина о совпадении ориентации строящихся роем сотов с их ориентацией в родительском улье закончились неудачей (Ооп1д, 1980Ь; Ое эопй, 1982). Де Джонгу (1982), однако, удалось не только повторить этн данные, но и выяснить вероятную причину предыдущих неудач.
Он показал, что, если рои пчел переносить из одного улья к другому, они при строительстве сохраняют ориентацию сотов, только если занимают улей раньше, чем через 9 дней после вылета; «старые» рои в отличие от «молодых» не придерживаются ориентации сотов в родительской колонии. Доказав это, Де Джонг вновь задался вопросом, является ли геомагнитное поле указателем направления строительства сотов? Он собрал пять молодых роев и поместил их в новые ульи.
Через два дня, за которые пчелы уже успевают построить достаточно сотов, чтобы определить их ориентацию, Де Джонг перенес пчел в новый улей и снова дал им возможность начать строить соты. Таким образом, для каждого роя он получил ориентацию нескольких сотов. Но самое главное, что при каждом переносе Де Джонг изменял на 90' горизонтальную составляющую магнитного поля в улье, включая или выключая ток в катушках Рубена.
Если ток был выключен, вектор магнитного поля указывал на север, если включен-на восток. В общей сложности была определена ориентация 15 сотов. Результаты приведены на рис. 18.7. Если построенный роем сот ориентирован в том же абсолютном направлении, что и предыдущий, то на графшсе он имеет координату 0' (точка расположена в верхней части окружности).
Такое положение точки означает, что пчелы пользуются неким внешним указателем для ориентации. Если направление сотов совпадает с вектором измененного магнитного поля, то точка расположена в нижней части окружности и имеет координату 180 . Отсюда следует, что для ориентации пчелы используют горизонтальную составляющую магнитного поля. Полученное в экспери- Ч. !К Магнитореиениия и магнитные минералы Рис. 18.7 Ориентация сотов, построенных пчелиными роями в экспериментах Дс Джонга с катушкой Рубена.
Каждый символ соответствует направлению, в котором рой ориентирует сот после переноса в новый улей. В но° вом улье магнитное поле повернуто на 90' по отношению к полю в предыдущем улье. Светлые кружки: ток в ка° тушке выключен, горизонтальная составляющая поля направлена на север. Темные кружки: ток в катушке включен, горизонтальная составляющая указывает нв восток. Реально измеряемые углы могут иметь значения от 0 до 180"; для анализа и нанесения на график они были удвоены. Стрелка соответствует среднему вектору; Ф вЂ средн направление; г-длинв среднего вектора; 1! — 17-статистика для Ч-критерия; Р-величинв вероятности по Ч-критерию с ожидаемым направлением 180'.
Статистическая обработка данных проведена в соответствии с работами Батсчелета !Вагхс)ье1е1, !965, !972). Данные Дс Джонга (Юе !опй, !982, табл. 3). Финсировдввый внешиии указатель ОЭ ° в в О )чвгиитиое поле 9 = 198 г= 0,99 У= 2,06 Р= 0,02 мен~е распределение ориентаций сотов было неслучайным !Р < 0,05 по критерию Рэлея), среднее не сильно отличалось от 180' (р = 0,02 по Ч-критерию). Используя метод Де Джонга, мы повторили эти результаты. Из них следует, что для определения направления строительства сотов пчелы действительно могут использовать горизонтальную составляющую магнитного поля Земли, Большая величина разброса данных Де Джонга, значительно превышающая значение + 2", полученное Линдауэром и Мартином, заставляет задуматься об адаптивном значении способности пчел к ориентации.
Маловероятно, чтобы ориентация с такой большой погрешностью могла быть важной организующей силой при сооружении сотов. Здесь возможны два объяснения. Во-первых, для ориентации может оказаться существенным ~очный возраст роя, и тогда данные Линдаузра и Мартина лучше отражают природную ситуацию. В этом случае ориентация в норме действительно необходима для организации строительства сотов. Такой вариант кажется вполне реальным, поскольку в экспериментах Линдауэра и Мартина каждый рой, очевидно, строит )В. Чувствительность медоносных пчел к магнитному иоле 161 соты только один раз и в очень молодом возрасте, в то время как в опытах Де Джонга большинство роев вынуждены было несколько раз приступать к строительству и имели разный возраст.
Во-вторых, описанная ориентация может быть просто адаптивно нейтральным артефактом того или иного сорта. В связи с этим представляется интересным повторить опыты Де Джонга, но с роями, возраст которых точно известен (Де Джонг возраста не знал), чтобы с определенностью увидеть, в чем состоит эффект возраста роя и многократного начала строительства сотов. Еще более любопытно было бы помести~ь несколько роев в нулевое магнитное поле и посмотреть, во-первых, не станет ли ориентация сотов случайной, как можно ожидать, исходя из результатов Де Джонга; и, во-вторых, если это подтвердится, выяснить, не нарушится ли существенно в отсутствие координирующей силы та организованность, с которой пчелы строят соты.
Очевидно, горизонтальные магнитные танцы и ошибки направления при вертикальных танцах имеют больше шансов стать полезным инструментом и представляют собой значительно менее громоздкие экспериментальные системы для изучения магниторецепции у пчел, чем ориентация сотов. Вместе с тем магнитная ориентация при строительстве сотов может оказаться наиболее интересной в плане координации и адаптивного значения социального поведения медоносных пчел. 5. Магнитные поля и ориентация во времени Еще один способ применения пчелами магнитного поля-это умение использовать малые (50 — 100 нТл или 0,1-0,2'Ъ общего поля), но регулярные суточные циклы величины геомагнитного полн для ориентации во времени (Ыпбапег, 1977).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
