Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка):
2.1. Наложение внешнего магнитного поля во время полета
Через два десятилетия после первых публикаций Игли было сделано замечательное открытие: Китон обнаружил, что голуби хорошо ориентируются в плотных облаках (Keeton, 1969), причем на ориентацию не влияет сдвиг внутренних часов. Это привело к пересмотру представлений о возможности получения мигрирующими птицами информации о направлении от геомагнитного поля, по крайней мере в условиях, когда они не могли получить такой информации от солнца. Было показано также (Keeton, 1971), что у обученных почтовых голубей, на шее которых сзади были укреплены небольшие магниты, создававшие в голове птицы поле около 0,5 Гс, нарушалась ориентация, если их выпускали на расстоянии 27-50 км в условиях полной облачности. Такой дезориентации не наблюдалось, если птицы были выпущены на том же расстоянии в солнечную погоду (рис. 22.3, А, Б). Интересно отметить, что, хотя начальная ориентация птиц, снабженных магнитами, в облачную погоду существенно ухудшалась, тем не менее многие из них достигали цели, причем в некоторых случаях за то же время, что и контрольные птицы без магнитов. Следовательно, какие бы нарушения ориентации ни вызывал магнит, птицы способны относительно быстро компенсировать их, корректируя свой курс.
Уолкот усовершенствовал эти опыты, укрепив вокруг головы и шеи голубя пару катушек типа катушек Гельмгольца, через которые пропускался ток от миниатюрной батарейки; при этом в области головы и шеи создавалось магнитное поле около 0,6 Гс. Это искусственное поле в зависимости от направления пропускаемого тока могло иметь разную ориентацию. При любом направлении искусственного поля птицы, выпущенные в незнакомой местности в солнечную погоду, ориентировались по направлению к дому (Walcott, Green, 1974; Walcott, 1977). Однако, если их выпускали в условиях густой облачности, одна группа птиц (у которых искусственное поле было таким, что смотрящий на север конец компасной стрелки указывал вниз) ориентировалась в направлении к дому, а другая группа (у которой искусственное поле было таким, что тот же конец компасной стрелки был направлен вверх) улетала примерно в противоположном направлении (Walcott, Green, 1974; Visalberghi, Alieva, 1979) (рис. 22.4). Эти результаты соответствуют модели навигации по геомагнитному полю (Wiltschko, Wiltschko, 1972), которая будет рассмотрена в разд. 3; согласно этой модели, за направле-
Рис. 22.3. Влияние постоянного магнитного поля на хоминго-вое поведение голубей (Keeton, 1974). Светлые кружки-направление полета контрольных птиц, к телу которых были прикреплены небольшие латунные бруски, темные кружки-то же для птиц с небольшими магнитными брусками. А. Обученные птицы были выпущены в солнечную погоду за 27-50 км от дома. Б. Обученные птицы были выпущены на том же расстоянии при сильной облачности. В. Молодые птицы, совершающие свой первый полет и выпущенные в солнечную погоду на расстоянии 27 км от дома.
Рис. 22.4. Направление полета почтовых голубей (определенное радиотелеметрически), у которых к голове и шее были прикреплены небольшие катушки Гельмгольца (Walcott, Green, 1974). А. Поле, приложенное в области головы, таково, что стрелка компаса, указывающая на север, в этом поле направлена вниз. Б. Поле противоположной конфигурации, индуцируемое при изменении направления тока через катушку. Птицы, выпущенные в солнечную погоду, летели по направлению к дому независимо от конфигурации искусственного магнитного поля. Птицы, выпущенные в облачную погоду, выбирали направление к дому, если конфигурация поля была такой, как на рис. А (хотя разброс был большим), и обратное направление при конфигурации поля, как на рис. Б.
ние на север принимается такое направление, в котором вектор магнитного поля образует минимальный угол с вектором силы тяжести. У птиц с конфигурацией искусственного магнитного поля, при которой северный полюс направлен вниз, вектор результирующего поля, образующегося в результате суммирования геомагнитного поля с искусственным, имел наиболее крутой градиент при перемещении в северном направлении, как и без наложения поля катушек. Напротив, у птиц с противоположной конфигурацией искусственного поля вектор результирующего поля имел наиболее крутой градиент при движении в южном направлении, т. е. противоположно тому, как это бывает в естественных условиях.
Влияние искусственного магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами или катушками Гельмгольца, на начальную ориентацию почтовых голубей было наиболее выражено в облачную погоду, однако некоторое нарушение ориентации обученных птиц наблюдалось и в солнечные дни. Например, Китон (Keeton, 1971) сообщал, что прикрепление магнитиков влияло на направление полета и скорость хоминговой реакции обученных птиц, которых выпускали в солнечную погоду на большем, чем в описанных выше опытах, расстоянии (85 км вместо 27-50 км). В большой серии опытов, проведенных в начале 70-х гг., Уолкот обнаружил значительное увеличение разброса в направлении полета у голубей с катушками Гельмгольца, создававшими магнитное поле 0,1-0,6 Гс, даже в том случае, когда голубей выпускали в солнечную погоду (Walcott, 1977). Сходные результаты получены и другими исследователями (Visalberghi, Alieva, 1979). Эти данные указывают, что геомагнитный компас в какой-то степени все же используется и на него может быть оказано воздействие даже в случае обученных птиц и в условиях солнечной погоды; возможно также, что они свидетельствуют о взаимодействии искусственного магнитного поля с какими-то другими элементами навигационной системы птиц, скажем с геомагнитной картой.
