Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка):
5. Попытки измерить чувствительность птиц к магнитному полю в лабораторных условиях
В опытах 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 самолета, удалось проследить всю траекторию их полета или по крайней мере большую ее часть (Michener, Walcott, 1967). Перелетные птицы
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, или же путем применения клеток в форме трубы, в которых регистрируется направление прыжков птиц (Emlen, 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 особенностей геометрии клетки (так, радиальное расположение жердочек, по-видимому, способствует ориентации двигательной активности, чего не наблюдается при тангенциальном 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 (Emlen, 1975 а). Бек и Вилчко (Beck, Wiltschko, 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 (Griffin, 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
поля, близкие к геомагнитному. Один из подходов к решению этого вопроса состоял в том, что скворцов обучали в течение длительного времени летать в аэродинамической трубе (Torre-Bueno, 1976; Griffin, 1982). При помощи отрицательного подкрепления (электрическое раздражение) птиц обучали перемещаться в ту или другую сторону в ответ на 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 сердцебиений, 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 (Reille, 1968), однако попытки воспроизвести этот результат были неудачными (Kreithen, Keeton, 1974 с; Beaugrand, 1976). В первой из упомянутых работ (Kreithen, Keeton, 1974 с) магнитное поле изменяли на 10 с таким образом, что его величина и наклонение оставались примерно такими же, как и у нормального геомагнитного поля, а склонение изменялось на 90 и 120°. Рецепторы, чувствительные к направлению магнитного компаса, должны были бы отреагировать на такое изменение. Во второй работе (Beaugrand, 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 на изменение магнитного поля, длящееся примерно 10 с.
