Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989) (1095848), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Однако тот факт, что хоминговое поведение птиц, подвергавшихся во время транспортировки воздействию измененного магнитного поля, не было нарушено, свидетельствует, 24б Ч. 1К Магнитарецвнция и магнитные минералы что птицы очень быстро оценивают, где они находятся. и правильно определяют путь к дому. Таким образом, эти результаты позволяют предположить, что, по-вндимому, существует временное влияние на геомагнитный компас подобно тому, как зто бывает в случае укрепленного на теле птицы магнитика, нарушающего ее ориентацию в облачную погоду. Представление о том, что информация, полученная во время перемещения, не являения необходимой для хоминговой реакции голубей, было подтверждено в обширных сериях опытов (%а11гай; 1980 а; ЪцаПга1Т е! а!., 1980).
Необученных и обученных птиц перевозили к месту, где нх выпускали, в специальном контейнере, устроенном так, чтобы исключить восприятие любых потенциально полезных для навигации сигналов. Контейнер был светонепроницаем и непрерывно и быстро (1,5 об.!с) вращался. Две пары катушек Гельмгольца создавали дополнительное горизонтальное магнитное поле; в контейнер поступал воздух из специальных баллонов, чтобы во время далекого путешествия птицы не получали обонятельных сигналов. Направления вращения контейнера н конфигурация магнитного поля во время транспортировки изменялись случайным образом с интервалами от 0,5 до 9 мин. Контрольных птиц транспортировали в это же время снаружи контейнера, позтому они получали всю зрительную, обонятельную, гравитационную информацию и находились в нормальном геомагнитном поле.
По прибытии на место птицы, перевезеш~ые во вращающихся контейнерах, находились в полном замешательстве, что совершенно естественно. Основным симптомом, который у них обнаруживался, было что-то похожее на тошноту. В отличие от опытов, описанных выше, в этом исследовании птицам давали отдохнуть 1и, возможно, адаптироваться к новому месту) вплоть до следующего дзи; только тогда их начинали выпускать по одной.
Полученные данные были вполне определеннымн: различия в навигационном поведении птиц, подвергшихся различным воздействиям в ходе транспортировки, и контрольных птиц отсутствовали; это следует из визуальной оценки направления полета (рнс. 22.5,б), анализа хоминговых реакций и распределения случаев неточного возвращения. Этн данные убедительно показывают, что обученные и необученные голуби могут прекрасно находить путь к дому даже в том случае, если во время перевозки в отдаленные места у ннх не было возможности получить полезную для навигации геомагннтную, зрительную, обонятельную и гравитационную информацию. 3. Опыты по ориентации перелетных птиц В одном из немногочисленных полевых исследований по влиянию магнитных полей на ориентацию птиц, проведенных не на почтовых голубях, анализировали направление полета только что оперившихся птенцов делаварских чаек (!.агав Ые!аиагенв!в), выпущенных на расстоянии 29 км к западу от их колонии.
Контрольные птицы в большинстве 22. Навигация лтии 247 случаев начинали лететь в южном или юго-восточном направлении, т. е. в направлении нх осеннего перелета; в то же время птенцы, у которых на голове были укреплены небольшие магниты, разлетались случайным образом во всех направлениях (Зоп1Ьетп, 1972 Ь). Нарушение ориентации под влиянием искусственного магнитного поля в этих опьпах было выражено почти одинаково и в солнечную, н в облачную погоду. Аналогичное нарушение ориентации в солнечные дни наблюдалось у птенцов почтовых голубей, совершаюших свой первый полет, у которых также были укреплены на голове небольшие магниты.
Методика, впервые предположенная Крамером для изучения ориентации птиц при помощи специальных клеток, была применена и для исследования геомагнитного поля как источника ориентационной информации у перелетных певчих птиц. Опыты, проведенные в 60-х гг. (Метисе!, %йгзсЬЬо, 1965; %81зс1йо, 1968), показали, что обыкновенная зарянка (Егййасш гибеси1а), совершающая перелеты в ночное время, обнаруживает ориентированную двигательную активность (ХпйцпгпЬе, или миграционное беспокойство) в направлении, соответствуюшем направлению сезонной миграции, если она находится в ночное время в клетке в условиях нормального геомагнитного поля, но изолирована от зрительной информации об окружающей обстановке (звезды, топографические ориентиры). Если направление горизонтальной составляюшей геомагнитного поля изменяли при помощи картушек Гельмгольца, окружающих клетку, то соответствующим образом менялось и предпочтительное направление двигательной активности птиц.
Вилчко (%81зсййо, 1972) сообщал также, что при искусственном ослаблении (до 0,34 Гс) нли усилении (до 0,64 Гс и более) нормального (0,46 Гс) магнитного поля в клетке миграционная активность зарянок становилась беспорядочной. Однако, если птицы находились в измененном по интенсивности магнитном поле в течение 3 суток и более, у них восстанавливалась способность ориентироваться в соответствующем направлению перелета курсе как в условиях нормального, так и измененного по величине магнитно~о поля (%!11асЬЬо, 1978). Интересно отметить, что птицы, адаптированные к повышенной величине поля до 1,5 Гс, правильно ориентировались в поле 1,5 и 0,46 Гс, но при промежуточной его величине (0,8 ! Гс) их ориентация нарушалась.
Создается впечатление, что птицы обучаются использовать информацию об окружаюшем магнитном поле непривычной для них величины; при этом они, по-видимому, могут руководствоваться только той величиной, к которой они адаптировались в течение нескольких дней.
В серии изяшно выполненных опытов Вилчко и Вилчко (%(йзсЬЫо, %!!тассо, 1972) изменяли контролируемым образом как полярность, так и наклонение магнитного поля, окружаюшего клетку. Было показано, что в отличие от магнитных компасов, которые применяют люди, в магнитном компасе, имеющемся у зарянки, не используется при определении направления такой показатель, как полярность магнитного поля. Более вероятно, что этн птицы получают дирекциональную 248 Ч.
)И Магнитореценцин и магнитные минералы информацию путем измерения магнитного наклонения, причем за направление на север (в северном полушарии) принимается такое направление, при котором вектор напряженности магнитного поля образует минимальный угол с вектором сил гравитации (рис. 22.6).
Такая стратегия становится невозможной, если вертикальная составляющая магнитного поля равна нулю, как это бывает на геомагннтном экваторе. Действительно, те же зарянкн, помещенные в ориентационных клетках в магнитное поле с одной лишь горизонтальной составляющей, ориентировались случайным образом (рнс. 22.6,Д). Авторы указывают, что во время перелета обыкновенные зарянки не пересекают геомагнитный экватор, поэтому в естественных условиях онн не оказываются в этой обескураживающей обстановке. Те же птицы, которые совершают перелеты из одно~о полушария в другое, по-виднмому, используют компасную информацию как от магнитного поля, так и от других источников, избегая при этом осложнений, связанных с пересечением геомагнитно~о экватора.
Далее были проведены исследования взаимодействия между звездной и геомагнитной компасными системами у обыкновенной зарянки и некоторых других видов певчих птиц, совершающих ночные перелеты: садовой славки, Бу)о)а Ьог(н, н серой славки, 5. еоттинга (%й1зс)зко, %111зспко, 1975 а, Ь, 1976). Во всех случаях было обнаружено, что геомагнитное поле является основным источником компасной информации. Звездный компас, как выяснилось, представляет собой вторичную систему ориентации, калнбруемую с использованием информации о направлении, полученной от магнитного поля. При этом выявилось очень интересное различие между зарянками, которые мигрируют на относительно небольшие расстояния, в пределах северного полушария, н славками, совершающими дальние перелеты, причем большинство зимовок у них находится в южном полушарии. После искусственного изменения направления окружающего поля славки в первую же ночь отвечали соответствующим изменением ориентации их миграционной активности, несмотря на то что от звезд они получали дирекциональные сведения противоположного характера.
С другой стороны, зарянкам требовалось две или трн ночи для того, чтобы изменить ориентацию ночной миграционной активности после изменения окружающего магнитного поля. На протяжении этих двух или трех ночей они продолжали использовать в качестве ориентира звезды. Авторы предположили, что мигрирующие на дальние расстояния славки часто сверяют свой звездный компас по магнитному и поэтому быстро реагируют на изменение магнитного поля; напротив, зарянки, совершающие короткие перелеты, реже сверяют звездный компас с магнитным. Во время перелета зарянок многие звезды, которые находятся на небе в начале пути, остаются видимыми и в конце его, тогда как у славок картина звездного неба в начале н конце перелета может полностью измениться.
Исследование при помощи сходной методики других мигрирующих ночью птиц — фиолетовой овсянки (Раэзепна суанеа) (Еш1еп ег а1., 1976), 249 ??. Иавигапил птиц Е И Рис, 22.6. Ориентационное повеление зарянок, помещенных в специальные клетки в период весеннего перелета (Ъ'!11зсЫсо, уз!1!Еспхо, 1972). Слева-средние показатели лвнгательной активности (темные треугольники по периферии круга) отдельных птиц в ночное время.
Стрелки †направлен средних векторов; внутренние круги обозначают 5%-ный (штриховая линия) и 1%-ный (сплошная линия) уровни значимости по критерию Рэлея. Справа †конфигурац магнитного поля, получающегося в результате суммирования геомагнитного поля н поля, генерируемого катушками Гельмгольца, окружающими ориентационную клетку.
1Ч, Б, 1l, О-направления на юг, север, вверх и вниз. Величина результирующего магнитного поля во всех случаях 0,46 Гс. А. Нормальное геомагннтиое поле. Б. Поле, равное по величине геомагннтному, но с обратной полярностью. В. Поле с обращенной вертикальной составляющей геомагнитного поля. Г. То же, что на рис. В, но обратной полярности. Д. Магнитное поле, у козорого вертикальная составляющая равна нулю. Б и Е И Е М Е И славки-черноголовки (Ву)с(а аглсарййа) (зг!еЬшапп, 1979), саванной овсянки (Раеяегси1из зале(тслелзи) (В(пйепап, 1981) и пестрой мухоловки (г(г!гси!а )еуро1енса) (Вес)г, 'зт'!!Езс)е)ео, 1982) — обнаружило, что онн также ориентируют свою миграционную акивность в соответствии с направлением магнитного поля.
В одной нз серий опытов (т(11!Езс)е)го, Счч!ппег, 1974; хэзч1ппег, 1!11111зс)е)го, 1978) было установлено, что по крайней мере у садовых славок компасное магнитное чувство является врожденным. Птенцов брали из гнезда до того, как у них открывались глаза, и выращивали 250 Ч. 1К Магнитореиениил и магнитные минералы в отсутствие небесных ориентиров (звезды, солнце).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
