Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка):
данного места. Китон (Keeton, 1973) установил, что оно не зависит от погодных условий (солнечной или облачной погоды), возраста и степени обученности птиц, от расположения родной голубятни и даже от вида птиц (голуби или ласточки), и пришел к выводу, что в некоторых местах, где выпускали птиц, определенным образом изменены какие-то признаки окружающей среды, существенные для навигационной карты птиц. Гоулд (Gould, 1980, 1982) предположил, что отклонения в месте выпуска связаны с вариациями геомагнитной топографии, и проанализировал такую возможность. Например, чтобы голуби могли использовать геомагнитное поле как карту, они должны, по-видимому, изучить характер изменений величины (а возможно, и направления) магнитного поля вблизи своей голубятни. Тогда птицы могли бы оценить направление и расстояние, на которое их перенесли, путем экстраполяции магнитной карты, исследованной в окрестностях своего дома. Следовательно, нелинейность градиентов локального магнитного поля может приводить к систематическим ошибкам, когда птицы сверяются с экстраполируемой магнитной картой того места, где их выпустили. По данным Вагнера и Фрея (Wagner, 1976; Frei, Wagner, 1976; Frei, 1982), почтовые голуби, выпущенные недалеко от магнитной аномалии в Швейцарии, проявляли тенденцию отклоняться от курса к дому в направлении, в котором величина магнитного поля изменялась наиболее сильно. Эти факты опять-таки свидетельствуют о том, что небольшие
изменения величины магнитного поля могут использоваться почтовыми голубями как навигационные ориентиры и подтверждают гипотезу о возможной связи между «отклонением в месте выпуска» и магнитной топографией местности.
Молодые почтовые голуби обычно практикуются в полете, летая вокруг голубятни. Во время таких учебных полетов они, вероятно, изучают структуру геомагнитного поля, которую впоследствии путем экстраполяции используют для построения навигационной карты. Однако опыты, начатые Крамером (Kramer, 1959) и продолженные Уолрофом (Wallaff, 1970, 1979), указывают, что голуби могут ориентироваться в направлении дома и сразу лететь к нему, даже если с самого рождения они находились в вольере и совсем не имели практики полетов поблизости от голубятни. Поскольку невозможно представить, какие сведения относительно распределения геомагнитного поля в пространстве можно приобрести, находясь в помещении размерами в несколько квадратных метров, можно думать, что при построении геомагнитной карты голуби пользуются не только экстраполируемой ими информацией о местном геомагнитном поле. В частности, они могут воспользоваться информацией, полученной во время перевозки к месту, где их выпускают, раз уж им не удалось создать карту, основанную на экстраполяции. Опыты, описанные в разд. 2.2, в которых птицы были лишены возможности приобрести какие-либо сведения в процессе транспортировки, до сих пор не проводились на птицах, содержавшихся с момента рождения в птичнике. Можно ожидать, что если геомагнитное поле является единственным источником компасной информации, то птицы, выросшие в помещении и не получившие никакой информации во время транспортировки, будут в полном замешательстве, оказавшись вдали от дома. Можно поставить и более строгие опыты, создав птицам во время возвращения такие условия, в которых они находились бы в искусственном магнитном поле, побуждающем их перемещаться в совершенно ином направлении.
Итак, имеющиеся данные о навигации птиц согласуются с гипотезой об использовании ими геомагнитного поля как источника информации для компасной (дирекциональной) и топографической (позиционной) навигации. Экспериментальные данные, свидетельствующие о наличии у птиц геомагнитного компаса, в высшей степени убедительны. Молодые необученные птицы, по-видимому, пользуются при определении направления геомагнитным компасом еще до того, как у них разовьется способность ориентироваться по солнцу. Более старшие, опытные птицы тоже иногда используют геомагнитный компас, особенно в отсутствие информации о положении небесных тел. Такое «компасное чувство», по-видимому, связано с определением ориентации вектора геомагнитного поля, а не его полярности. Заметим, что подобная стратегия остается более или менее пригодной и при инверсии, которую претерпевает магнитное поле Земли каждые несколько сотен тысяч лет.
Поскольку на ориентацию птиц влияют небольшие изменения маг-
нитного поля, вызываемые магнитными бурями и магнитными аномалиями, можно думать, что геомагнитное поле используется ими не только для извлечения компасной информации. Магнитная буря в 500 нТл может повернуть стрелку компаса не более чем на 1°, и, если бы геомагнитное поле служило лишь источником компасной информации, такая буря очень слабо повлияла бы на ориентацию птиц. Если же оно используется и для построения навигационной карты, то чувствительность к небольшим изменениям величины и направления поля оказывается уже существенной. Градиент величины геомагнитного поля составляет приблизительно 3-5 нТл/км. Таким образом, для объяснения точности хоминговой реакции у голубей с матовыми контактными линзами на глазах приходится предположить, что они чувствуют изменение поля порядка 10 нТл; эта величина сходна с той, которая была получена в опытах по выяснению влияния на ориентацию магнитных бурь и магнитных аномалий (Gould, 1980, 1982; Walcott, 1982). Значение опытов с матовыми контактными линзами трудно переоценить (Schmidt-Koenig, Schlichte, 1972; Schmidt-Koenig, Walcott, 1978). Птицы с такими линзами не могут при навигации использовать небесные ориентиры. Кроме того, наблюдаемую точность в 1-2 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 запаха» свою голубятню после того, как они оказались поблизости от нее (Schmidt-Koenig, Walcott, 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 прямых 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 (Lednor, 1982).
