Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка):
быть те или иные сигналы, получаемые как во время перемещении, так и в том месте, где оказалось животное.
Имеющиеся данные об ориентации на цель у лесных мышей позволяют предполагать, что важную информацию о направлении могут давать зрительные и, вероятно, обонятельные сигналы. Так, для ориентации после перемещения на сравнительно большие расстояния важны, по-видимому, хорошо выделяющиеся местные ориентиры, на что указывают наблюдения над скандинавскими леммингами Lemmus lemmus (Marsden, 1964); при перемещении на меньшие расстояния некоторую роль, возможно, играют инерциальные механизмы, судя по данным о монгольской песчанке Meriones unguiculatus (Mittelstaedt, Mittelstaedt,
1980).
Известно также, что грызуны могут использовать для ориентации компасные системы. Участие солнечного компаса в хоминге выявлено в полевых условиях у полевки Microtus pennsylvanicus (Fluharty et al., 1976) и суслика Spermophilus tridecemlineatus (Haigh, 1979), а в лабораторных условиях-у полевой мыши Apodemus agrarius (Liiters, Birukow, 1963).
Такие мелкие млекопитающие, как грызуны, могли бы, по-видимому, использовать как дополнительный источник компасной информации и геомагнитное поле: это было бы полезно для них по нескольким причинам. Многие грызуны живут в подземных норах и делают ходы под листовой подстилкой и растительностью. Кроме того, многие из них ведут преимущественно ночной образ жизни, и максимальный уровень исследовательской, пищедобывательной и репродуктивной активности приходится у них на темное время суток (Corbet, Southern, 1977; Mather, 1981а, b). В таких условиях животные лишь в малой степени могут использовать небесные и земные ориентиры. Кроме того, небесные ориентиры весьма непостоянны: они зависят от времени суток, месяца и года, не говоря уже о погодных условиях, например густой облачности. В связи с этим понятно, что для животного могла бы быть полезной и какая-то другая компасная система, основанная не на зрительных ориентирах.
О наличии магниторецепции у грызунов наиболее убедительно говорят данные об их способности извлекать дирекциональную информацию из окружающего магнитного поля. За последние три десятилетия в результате разнообразных исследований получено немало фактов, указывающих на возможную роль магнитного поля Земли в компасной ориентации этих животных.
Косвенное подтверждение наличия магнитного компаса у лесных мышей и землероек получено в исследовании, в котором животные обучались ориентироваться по отношению к странам света (Bovet, 1965). Обучение грызунов проводилось в радиальной восьмилучевой камере в отсутствие зрительных, слуховых и обонятельных ориентиров. Даже в этих условиях ограниченной информации животные могли распознавать определенные компасные направления, хотя природа используемых ориентиров осталась неясной. Сходные факты были получены при изучении способности золотистых хомячков находить довольно прямой путь к гнезду при возвращении туда с кормом (Etienne, 1980). Каждого хомячка подвергали испытанию на круговой арене, в центре которой находилась кормушка с пищей, а снаружи крепился гнездовой ящик, к которому можно было пройти через одну из 12 дверок, расположенных симметрично по периферии арены. Даже после пассивного переноса к кормушке и в отсутствие зрительных, слуховых и обонятельных сигналов (а также при вращении всей арены) большинство животных все же могло ориентироваться в привычном для них компасном направлении гнезда. Более того, если их испытывали на незнакомой арене, они выбирали направление, совпадающее с направлением к гнезду в обычных условиях. Автор полагает, что животные ориентировались по
некоему компасу, природу которого еще предстоит выяснить,-возможно, по геомагнитному полю.
Некоторые полевые исследования тоже, по-видимому, свидетельствуют в пользу гипотезы о магнитном компасе. Опыты с перемещением в случае нескольких видов диких грызунов (в основном лесной мыши и желтогорлой мыши) и землеройки, в которых использовали ориентационные клетки в виде кругового лабиринта, показали наличие хоминговой ориентации у животных, перенесенных на расстояние 2-3,7 км, несмотря на ограничение зрительной и обонятельной информации (Lindenlaub, 1955, 1960; Bovet, 1960). Сходным образом в опытах с перемещением лесных мышей и землероек (Mather, Baker, 1980) животные, испытанные до того, как они могли видеть окружающую обстановку, все же обнаруживали признаки ориентирования в направлении своей норы (Mather, 1981а).
Первое четкое указание на способность грызунов извлекать компасную информацию из магнитного поля было получено в недавних полевых исследованиях на европейской лесной мыши (Mather, Baker,
1981). В них была сделана попытка изменять контролируемым образом дирекциональные сигналы, доступные животному как во время перемещения, так и в месте его выпуска. В связи с этим применялись два вида клеток: транспортная клетка (рис. 25.4), позволявшая изменять магнитную, зрительную и обонятельную информацию во время переноса, и ориентационная клетка (рис. 25.1), снабженная непрозрачным экраном, дававшим возможность манипулировать зрительными и обонятельными сигналами в месте испытания. Устройство этого экрана было таково, что мышь могла видеть небо только прямо у себя над головой. Были проведены две серии опытов, включавшие три тестовые ситуации. В первой серии были две ситуации-контрольная и опытная, и в обоих случаях в месте испытания использовался непрозрачный экран. Контрольная ситуация: нормальное геомагнитное поле, а также ограничение зрительных и обонятельных сигналов во время перемещения животного и сохранение тех же условий в месте испытания. Опытная ситуация: инверсия (обращение) горизонтальной компоненты геомагнитного поля и ограничение зрительных и обонятельных сигналов во время перемещения и в месте испытания. Опытная и контрольная ситуация чередовались, повторяясь по два раза подряд каждая. Во второй серии, которую проводили после завершения первой, была единственная тестовая ситуация, причем экрана в месте испытания не было. В этом случае производилась инверсия горизонтальной компоненты геомагнитного поля и ограничивалась зрительная и обонятельная информация во время пути, а в месте испытания животное находилось в нормальном геомагнитном поле и имело относительно свободный доступ к зрительным и обонятельным сигналам. Между отдельными пробами в этой серии ориентационную клетку поворачивали на 90°.
