Геомагнитное поле и жизнь - Дубров А.П.
Скачать (прямая ссылка):
Вне сомнения, пространственная ориентация птиц — сложнейшая проблема, которой посвящены сотни научных работ, как теоретических, так и экспериментальных [15, 446, 516]. Не затрагивая всей проблемы в целом, рассмотрим только те работы, в которых обсуждению подвергалась возможная роль ГМП в ориентации птиц, с тем, чтобы представить себе, насколько правомерны подобные предположения.
Мысль о возможной роли ГМП в ориентации птиц, впервые высказанная в середине XIX в. [523], в дальнейшем подвергалась подробному обсуждению и даже проверке, правда, с использованием искусственных магнитов. Результаты исследований были столь разноречивыми, что в некоторые периоды ученые полностью исключали возможную роль ГМП в навигационной способности птиц. В шестидесятые годы работы по магнито'биологии и ориентации птиц вновь возбудили интерес к проблеме и привели к созданию новых любопытных гипотез. Например, было высказано предположение, что важную роль в механизме влияния ГМП на ориентацию птиц может играть особое образование в глазу у птиц — «гребешок» [73, 613]. По мнению авторов исследования [74], сочетание действия ГМП и света на гребешок создает условия для проявления в нем фотомагнитного эффекта Кикоина—Носкова, что позволяет рассматривать гребешок как своеобразный биологический магнитометр. При постоянном освещении гребешка возникает возможность появления в ГМП магнитоконцентрационных эффектов, вследствие того что изменение напряженности поля влияет на степень разделения носителей электрических зарядов в элементах гребешка. Указанные явления могут стать причиной возникновения диффузионных токов, способных быть раздражителями для волокон зрительного нерва.
Другие исследователи особое значение придают горизонтальной составляющей ГМП [231—233, 438, 439]. В результате анализа многочисленных карт было замечено, что миграционные пути перелета птиц пролегают перпендику-
лярно изодинам, т. е. идут в направлении изменения градиента напряженности горизонтальной составляющей ГМП. Поэтому была предложена гипотеза, по которой представляется вероятным, что птицы могут запоминать места гнездовий по соответствующему для них значению напряженности горизонтальной составляющей ГМП Г233]. Автор этой гипотезы считает также, что птицы, объединяясь в стаи и «послегнездовые кочевки» — групповые полеты в направлении будущего миграционного перелета, формируют «групповой условный рефлекс» на ГМП как на условный раздражитель. В пользу геомагнитной гипотезы навигации говорят также особенности поведения стай во время перелетов: после отдыха и кормежки в ряде пунктов миграционного пути птицы совершают круговые полеты, которые переходят в эллипсы, вытянутые в направлении миграционного пути. Это может быть подкреплением группового условного рефлекса на ГМП и выбором азимута для дальнейшего перелета.
В основу другой интересной гипотезы ориентации птиц положено восприятие наклонения ГМП и гравитации [16]. Как известно, в обоих полушариях Земли имеется лишь по одной замкнутой линии, в любой точке которой магнитное наклонение одинаково по величине (изоклины), причем в разных полушариях на аналогичных изоклинах наклонение отличается только по знаку. Вместе с тем сила земного притяжения тоже меняется с широтой вследствие неправильности шарообразной формы Земли. Таким образом, магнитное наклонение и сила тяжести могут быть факторами, обеспечивающими жесткую систему координат, поскольку число точек с двумя одинаковыми параметрами не превышает четырех — в местах пересечения изоклин с географическими параллелями. Итак, выдвинуто достаточно много новых гипотез, экспериментальная проверка которых в ближайшие годы поможет внести ясность в решение этого сложного вопроса. Важно подчеркнуть, что, по мнению некоторых исследователей, без учета возможного влияния ГМП нельзя подойти к решению проблемы ориентации птиц [77, 78].
Из всего сказанного следует, что для выявления роли ГМП в навигации у птиц необходимы дальнейшие углубленные исследования. Сама проблема ориентации птиц, их навигационных способностей, миграционного поведения и перелетов является чрезвычайно сложной, в ней тесно
переплетаются эволюционно закрепленные инстинкты, филогенетические особенности развития и сложная взаимосвязь между внутренними эндогенными гормональными процессами и действием различных внешних физических факторов, о значении которых сейчас известно очень мало.
Рыбы
Реакция рыб на электрические поля, их высокая чувствительность к электромагнитным полям и уникальная способность вырабатывать «живое электричество» широко известны {235]. С учетом этого и способности рыб ориентироваться по слабым магнитным полям были предложены гипотезы, объясняющие возможность ориентации рыб при миграции с помощью магнитного поля Земли. В основе таких гипотез лежат данные об образовании в теле рыб токов индукции [261] или изменении конфигурации токов суммарного поля стаи, образуемого рыбами при миграции [235]. Однако экспериментальных работ, где прямо исследовалась бы реакция рыб на ГМП, еще мало. Между тем ихтиологи указывают, что рыбы способны к навигации в открытом море . При далеких передвижениях они могут прокладывать себе курс и у них отмечаются те же особенности, которые рассматривались нами при описании миграций птиц. Например, рыбы совершают ежегодные миграции, протяженность которых может достигать нескольких тысяч километров. Рыбы способны к хомингу и при этом освещенность, температура, соленость воды не играют заметной роли, кроме того, в условиях круглого водоема они правильно определяют направление без астрономических или гидрологических ориентиров {59, 202, 524, 616, 617].
