Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989) (1095848), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Значение опытов с матовыми контактными линзами трудно переоценить (ЯсЬшЫыкоеш8, БсЫ)сЬге, !972; Зс!зшЫг-Коеш8, %~а!со!1, 1978). Птицы с такими линзами не могут при навигации использовать небесные ориентиры. Кроме того, наблюдаемую ~очность в ! — 2 км вряд ли можно достичь, если использовать навигационные карты, основанные на восприятии обонятельных сигналов или инфразвуков. Если обонятельные ориентиры играют существенную роль в навигации птиц, то как объяснить их неспособность точно локализовать при помощи «характерного запахав свою голубятню после того, как они оказались поблизости от нее (БсЬшЫ1-Коешй, %а!соц, 1978)? Тем не менее необходимо отметить, что, хотя гипотеза о существовании навигационной карты, основанной на геомагнитной информации, представляется наиболее привлекательной при объяснении имеющихся данных, до сих пор нет лрямых доказательств ее наличия ни у птиц, ни у каких-либо других животных.
Высказывались и соображения о том, что крупномасштабные аномалии геомагнитного поля с амплитудой 100 нТл„простирающиеся на многие километры, должны в принципе исключать возможность использования геомагнитного поля как источника информации при построении навигационной карты ().сапог, 1982). 5. Попытки измерить чувствительность птиц к магнитному полю в лабораторных условиях В опьпах по изучению навигации почтовых голубей их транспортировали на большие расстояния, выпускали и определяли направление полета, наблюдая за ними в бинокль или используя радиотелеметрию. Кроме того, следя за почтовыми голубями радиотелеметрически с борта самолет.а, удалось проследить всю траекторию их полета или по крайней мере большую ее часть (М!с!зепег, )й'а!со!1, 1967).
Перелетные птицы 22. Навигация птиц 259 менее пригодны для проведения навигационных исследований в полевых условиях, хотя с разными видами птиц все же были проведены опыты хомингового типа. Большинство же экспериментов по выяснению роли геомагнитного поля в навигации перелетных птиц выполнено с использованием ориентационных клеток, подобных тем, которые применял Крамер. Отдельные птицы, находящиеся в круглых или восьмиугольных клетках, проявляли миграционное беспокойство в те периоды, когда они должны были совершать перелет. Направление активности можно было регистрировать при помощи контактов, укрепленных на жердочках, расположенных по периферии клетки, нли же путем применения клеток в форме трубы, в которых регистрируется направление прыжков птиц (Еш!еп, 1975 а).
Опыты такого рода проводились для исследования влияния конфигурации магнитного поля на направление ориентации (разд. 3); при этом было высказано предположение, что магнитный компас имеется у птиц многих видов. Однако результаты подобных опытов были подвергнуты критике, поскольку наличие определенной ориентации в значительной мере зависит от особенносгей геометрии клетки (так, радиальное расположение жердочек, по-вндимому, способствует ориентации двигательной активности, чего не наблюдается при тангенцнальном их расположении; у некоторых видов птиц ориентирующий эффект оказывает клетка в форме трубы, чего нельзя сказать о клетке с радиально расположенными жердочками), а также от способа анализа данных (Еш1еп, 1975 а).
Бек и Вилчко (Вес1, %111зс1йо, 1983) сопоставили геометрию клетки и характер локомоторного поведения у некоторых видов птиц; например, пестрые мухоловки совершают прыжки таким образом, что их ориентацию лучше регистрировать в трубообразной клетке, чем в клетке с радиальными жердочками. По-видимому, при соблюдении надлежащих условий проведения эксперимента и анализа данных все же можно в этих опытах получать четкие и воспроизводимые результаты. Поскольку такого рода эффекты были обнаружены в нескольких лабораториях у разных воробьиных птиц, можно предположить, что магнитное поле, близкое к геомагнитному, действительно влияет на ориентацию птиц.
Тем не менее для получения однозначных результатов необходимо провести длительные наблюдения за многими птицами в период их миграционной активности. Но даже и в этом случае отношение сигнал/шум (см. рис. 22.6 и 22.7) слишком мало, чтобы эти результаты можно было считать бесспорными.
К сожалению, отношение сигнал/шум в опытах, подобных тем, какие проводятся в ориентационной клетке„по-видимому, принципиально нельзя существенно улучшить. Чтобы более четко продемонстрировать магниторецепцию у птиц, некоторые исследователи пытались зарегистрировать ответ на магнитное поле в лабораторных условиях. Например, Гриффин (Опй)п, 1952, 1982) ссылался несколько раз на различные лабораторные исследования, проводившиеся время от времени за последние четыре десятилетия и посвященные вопросу о том, могут ли птицы воспринимать магнитные Ч. 7К Магнитареиепиин и л~агнитные минералы поля, близкие к геомагнитиому. Один из подходов к решению этого вопроса состоял в том, что скворцов обучали в течение длительного времени летать в аэродинамической трубе (Тогге-Ввело, 1976; Опйп, 1982). При помощи отрицательного подкрепления (электрическое раздражение) птиц обучали перемещаться в ту или другую сторону в ответ иа наличие или отсутствие светового стимула, сочетающегося с магнитным стимулом (последний представлял собой изменение направления магнитного поля примерно на 45').
Результаты оказались отрицательными: если интенсивность света была ниже зрительного порога, само по себе магнитное поле не становилось для птиц сигналом к изменению направления полета. В других опытах по формированию условного рефлекса на магнитные стимулы у птиц использовалась следующая схема: регистрировали увеличение частоты серддебиений, вызванное электрическим раздражением, которому предшествовал исследуемый стимул. Этот способ оказался успешным при изучении восприятия многих сенсорных сигналов, в том числе световых, звуковых, обонятельных, а также барометрического давления. В одной серии опытов удалось сформировать условный рефлекс такого типа на изменение магнитного поля у почтовых голубей (Ке)йе, 1968), однако попытки воспроизвести этот результат были неудачными (Кге(г)зеп, Кее1оп, 1974 с; Веапйгапб, 1976).
В первой из упомянутых работ (Кге)1Ьеп, Кеегоп, 1974 с) магнитное поле изменяли на 1О с таким образом, что его величина и наклонение оставались примерно такими же, как и у нормального геомагнитиого поля, а склонение изменялось на 90 и 120'. Рецепторы, чувствительные к направлению магнитного компаса, должны были бы отреагировать на такое изменение. Во второй работе (Веапйгапд, 1976) изменялись и величина, и наклонение, и склонение магнитного поля, но амплитуда изменений не превышала естественных колебаний геомагнитного поля.
В этом случае у почтовых голубей также не удалось сформировать условный рефлекс иа изменение магнитного поля, длящееся примерно 1О с. Во всех этих опытах длительность стимула была довольна мала- примерно 10 с, и, возможно, птицы просто не успевали на него отреагировать. Чтобы выпущенные голуби могли сориентироваться и определить направление полета к дому, им нужно несколько минут; есть и другие основания пола~ать, что обработка магнитной информации у птиц занимает несколько минут (Ооп!д„ 1982).
Например, изучение поведения голубей вблизи магнитной аномалии указывает, что птипы не могут исправить ошибку в ориентации, вызванную аномалией, до тех пор, пока не проведут довольно значительное время вие этой аномалии; с другой стороны, голуби, выпущенные в месте с обычным магнитным полем, пролетают над магнитной аномалией почти без отклонений (Фа!соц, 1978). Еще один недостаток описанных лабораторных исследований, в которых пытались определить чувствительность птиц к магнитному полю, заключается в том, что птицы, помещенные в центре устройства, 26! 22. Навигация птиц генерирующего магнитное поле, находились в неподвижном состоянии (это не касается опытов со скворцами в аэродинамической трубе). В то же время не исключено, что для восприятия магнитных стимулов они должны совершать какие-то движения.
Весьма интересно сообщение о том, что голубей можно обучить различать случаи наличия н отсутствия магнитного поля той же величины, что и геомагнитное (0,5 Гс) (Воо1спзап, 1977, 1978). В этих опытах птиц обучали ассоциировать одну из двух кормушек, находящихся в конце туннеля длиной 3,5 м, с одной из двух конфигураций магнитного поля. Результаты этих опытов указывают, что успешная дискриминация имела место только при определенном типе движения-когда длительные прыжки перемежались короткими перелетами. Если птицы просто шлн по туннелю, сочетание той илн иной кормушки с той илн иной конфигурацией поля было у них случайным.
Эти результаты согласуются с гипотезой о том, что для восприятия и (нлн) обработки информации о магнитном поле необходима определенная мышечная активность. Однако эти успешные опыты были выполнены на брачных парах, н наличие или отсутствие указанного типа движений, возможно, отражало различные мотивационные состояния птиц. Совершенно очевидно, что пока не будут получены однозначные физиологические данные о чувствительности птиц к магнитному полю, мы не можем понять природу «магнитного чувства».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
