Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989) (1095848), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Описанные выше опыты (Кеегоп, 1971) были поставлены на обученных почтовых голубях, выпускаемых в солнечную погоду на небольшом расстоянии (менее 50 км) от дома; у необученных же молодых птиц, в первый раз увезенных из голубятни, к телу которых также прикрепляли магнитики, наблюдалось нарушение ориентации даже в ясную погоду (рнс. 22.3, В).
В более поздних опытах было установлено, что голуби не имеют врожденного солнечно~о компаса, а приобретают его (%111зс)з)ео е1 а1., 1976; %111зсЫго, %111зспхо, 1981). По-видимому, молодые птицы могут использовать в качестве компаса геомагнитное поле до тех пор, пока у ннх не разовьется способность к ориентации по солнцу (%111зс1йо ег а1., 1981). Таким образом, у обученных птиц основным источником компасной информации является солнце (об зтом свидетельствуют результаты опытов со сдвигом внутренних часов), а у молодых неопытных голубей первичным источником компасной информации, по-видимому, служит геомагиитное поле, Вилчко и др.
(%111зсЫсо е1 а1., 1983) попытались выяснить, происходит 243 22. Навигация птиц ли калибровка солнечного компаса по геомагнитному в ходе онтогенеза. Для этого они выразцивали птенцов почтовых голубей в измененных магнитных условиях (горизонтальная составляющая поля была повернута на 65 или 120'). Голуби, выросшие в таких условиях и впервые выпущенные в солнечную погоду, улетали не в тех направлениях, в которых улетали контрольные птицы, выросшие в условиях нормального геомагнитного поля. При последующих выпусках различия в ориентации экспериментальных и контрольных птиц были неоднозначными.
Результаты этого исследования указывают на то, что магнитный компас у голубей способствует формированию солнечного компаса, но механизм взаимосвязи между этими двумя системами пока неясен. Стратегия, используемая птицами при обработке компасной информации, по-видимому, является гораздо более простой, если источником информации служит геомагнитное поле, не меняющееся во времени, и более сложной, если эта информация поступает от солнца, поскольку в этом случае нужно контролировать постоянно меняюшееся положение солнца на небе и компенсировать это изменение при помощи эндогенных биологических часов.
Возможно„эта дополнительная сложность, связанная с необходимостью компенсации времени, и является причиной перехода голубей от геомагнитного компаса к солнечному в процессе их онтогенетического развития. 2.2. Наложение магнитного поля во время транспортировки птиц У ученых нередко возникал вопрос, зависит ли хоминговая реакция голубей от информации, которую они могли получить во время перемещения от дома до того удаленного места, где их выпускали. Например, голуби могли бы чувствовать изменение линейного ускорения в сочетании с изменением углового ускорения или же с изменением направления вектора геомагнитного поля и путем интегрирования этих изменений определять свое местоположение по отношению к начальной точке перемещения, Они могли бы воспринимать и другие особенности среды, окружающей их в ходе транспортировки, например местные запахи.
Некоторые исследования последних лет указывают, что на ориентацию почтовых голубей может влиять магнитное поле, в котором они находятся во время перевозки от дома. В опытах Папи и др. (Рар1 е1 а1., 1978) и Бенвенути и др. (Вепчепп11 ег а1„1982) голубей транспортировали в железных контейнерах, что уменьшало напряженность геомагннтного поля примерно до 0,5',4 его нормальной величины. Контрольных птиц перевозили в немагнитных алюминиевых контейнерах, в которых геомагнитное поле оставалось прежним, но возможные сигналы окружающей среды (зрительные, обонятельные, слуховые) были ослаблены.
Контрольные птицы после того, как они были выпушены, хорошо ориентировались в направлении дома, Ч. !К Магнитарецепцин и магнитные минералы а голуби, находившиеся во время путешествия в железных контейнерах, ориентировались хуже и большинство из них начинали полет не в направлении к дому. Однако реализация хомингового поведения у контрольных птиц н птиц, находившихся во время перевозки в измененном магнитном поле, значимо не различалась, т.е. доля птиц, вернувшихся домой, и среднее время возвращения в обеих группах были сходными. В опытах Бенвенути и др.
(Вепчеппй е! а1., 1982) голубей во время транспортировки помешали в измененное магнитное поле, генерируемое тремя парами катушек Гельмгольца, расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях. Направление и величина этого поля (Π— О,Ь Гс) менялись по синусоиде с периодом от 15 до 39 с, причем в разных катушках неодинаково. Когда птиц выпускали, контрольные птицы ориентировались в направлении к дому, а птицы, находившиеся в переменном магнитном поле, разлетались в разных направлениях. Однако реализация хоминговой реакции опять-таки существенно не изменялась.
Используя одну пару катушек Гельмгольца, Кипенхойер (К!ерепЬепег, 1978 а, Ь) создавал у почтовых голубей во время их транспортировки магнитное поле, вертикальная составляющая которого имела противоположное по сравнению с нормальным геомагнитным полем направление. Он обнаружил небольшое влияние этой процедуры на направление полета как обученных, так и неопытных птиц; среднее направление полета смешалось примерно на 30' (по часовой стрелке) по сравнению с контрольными ппщами. Хоминговая реакция изменялась очень слабо. По дазшым Вилчко и Вилчко (%!1!асЫго, %!!!зойка, 1982), чем меньше у птицы хоминговый опыт, тем выше вероятность нарушения ее ориентирования после транспортировки в условиях измененного магнитного поля.
Помимо этого среди неопытных птиц более молодые (моложе, чем !1 — 12 нед) были сильнее подвержены дезориентирующему влиянию искусственного поля. Работая с молодыми (возраст менее !2 нед) необученными почтовыми голубями. эти авторы обнаружили сильное влияние на начальную ориентацию изменения мы нитного поля во время перевозки птиц к месту выпуска (че'!1!зсй!го е! а1., !978; %!1!зойка, Ж!Взсйхо, 1978; %й!зсЬ!го, %!1!зсЫго, !981). Птицы, находящиеся в дополнительном горизонтальном магнитном поле, создаваемом парой катушек Гельмгольца, разлетались в разных направлениях, если их выпускали на расстоянии 65 км от дома (рис.
22.5, А). (В последней нз этих работ было также обнаружено, что транспортировка неопытных почтовых голубей в условиях полной темноты и нормального геомагнитного поля тоже приводит к беспорядочному разлету птиц.) Хоминговые реакции прн этом не оценивались, поскольку расстояние от дома было слишком велико, чтобы молодые необученные птицы могли его преодолеть. У птиц, которые во время перемещения от дома находились в нормальном геомагннтном поле, а в месте, где их 22. Навигация птиц 245 Рис.
22,5. Влияние условий транспортировки на начальную ориентацию необученных почтовых голубей. Светлые кружки †направлен, в когорых улетали контрольные птицы, чемные кружки †же лля птиц, нахолившихся во время перевозки в измененном магнитном поле. Штриховая линия -. направление к дому. А. Птицы находились в искусственном магнитном поле с большей, чем у геомагннчного поля, горизонтальной составляющей; каждый кружок — результат суммирования четырех опытов, в которых птиц выпускали в одном и том же месте на расстоянии 65 км от голубятни (голубей выпускали сразу же по прибытии на место). (чцйчзсЫго, Ъ%1чхсМо, 1981.) Б) Птиц транспортировали в закрытых контейнерах, внутри которых было создано искусственное магнитное поле с большей, чем у геомагнитного поля, горизонтальной составляющей.
Контейнеры во время транспортировки вращали с частотой 1,5 об/с и подавали в них воздух из специальных баллонов. В таких условиях птицы не получали никакой информации (геомагнитной, зрительной, гравитационной, обонятельной), которую онн могли бы использовать для навигации. Было проведено также четыре опыта, в которых птиц выпускали в разных местах, находившихся на расстоянии примерно !80 км от дома в направлении основных четырех стран свеча. Птиц выпускали не сразу, а на следующий день после прибытия на место. 1%а1га)У, 1980а.) собирались выпустить, помешались на 30 мин в измененное магнитное поле, ориентация не была нарушена. Данные такого рода указывают, что почтовые голуби могут использовать информацию о геомагнитном поле, собрашгую во время их перемещения, для того, чтобы составить представление о положении того места, откуда они были увезены.