Тайна ориентации перелётных птиц не раскрыта

Перелётные птицы для ориентации в пространстве используют несколько источников информации: солнце, звёзды, ландшафт, запахи и параметры магнитного поля Земли.

Перелётные птицы для ориентации в пространстве используют несколько источников информации: солнце, звёзды, ландшафт, запахи и параметры магнитного поля Земли. Как именно они определяют север и юг по геомагнитному полю, остаётся загадкой. Эксперименты показывают, что у них есть специальный орган, но непонятно, где он находится и как работает.

Садовая славка с прикреплённым портативным устройством для локального приложения переменного магнитного поля. На вставке: схема приложения переменного магнитного поля к головке садовой славки. Синие и красные пунктирные контуры обозначают соответственно границы амплитуды 2,5 и 5 нТл переменного магнитного поля. Жёлтая окружность схематично показывает проекцию глазного яблока на плоскость изображения.

Известно, что при воздействии на тело птицы слабым переменным магнитным полем в мегагерцовом диапазоне работа их «компаса» нарушается. В 2018 году международная группа исследователей, куда вошёл профессор Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) Никита Чернецов, выяснила, что информация о магнитном местоположении передаётся в мозг птицы по глазничной ветви тройничного нерва. Однако сам рецептор в ходе этой работы не был найден. Для поиска такого приёмника «магнитной» информации сотрудники СПбГУ вместе с коллегами из Института эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН и биостанции «Рыбачий» Зоологического института РАН разработали миниатюрный прибор.

В сетчатке глаз птиц и некоторых других животных содержится криптохром — белок, который способен по-разному вести себя в фотохимических превращениях в зависимости от воздействия магнитного поля. Согласно одной из теорий, с помощью этого белка птица может в буквальном смысле видеть магнитное поле. Чтобы проверить, действительно ли магнитный компас связан с глазами, сотрудники СПбГУ решили направить в область птичьих глаз переменное магнитное поле, которое теоретически должно было сбить пернатых с толку. Для экспериментов разработали устройство весом всего 0,95 г, которое состоит из микрогенератора переменного тока высокой частоты и маленьких индукционных катушек — они создают высокочастотное магнитное поле. Благодаря крошечным размерам катушек магнитное поле можно локально прикладывать к верхней передней части черепа птицы, где находятся глаза.

Микрогенераторами, как рюкзачками, снабдили 22 садовые славки. Это небольшие птички, распространённые по всей территории Европы, которые на время зимовки улетают в Африку. Перехватывали их на пути к южным «квартирам» в начале осени — на биостанции «Рыбачий» на Куршской косе в Калининградской области. После серии экспериментов оказалось, что птицы как с включёнными генераторами, так и с выключенными ведут себя одинаково. Помещённые в специальные круглые клетки без доступа к видимым ориентирам, они всё-таки прыгали в том направлении, куда полетели бы, если бы были свободны, — на юго-запад. Если же клетку с птицей помещали в большую стационарную катушку, где переменное поле действовало на птицу целиком, птица полностью теряла способность определять направление.

Полученный результат ставит под сомнение фотохимическую теорию магнитного компаса птиц. Исследователи пришли к выводу, что у птиц есть иные сенсорные системы, чувствительные к слабым высокочастотным магнитным полям.

В будущих экспериментах орнитологи хотят изучить другие участки тела птиц в поисках компаса. Это может быть верхняя часть клюва, а также лагена — часть внутреннего уха птицы. При этом в опытах предполагается воспользоваться разработанными мини-устройствами, глушащими магнитный компас птиц, слегка изменив индукционные катушки.

По мнению петербургских исследователей, решение задачи обнаружения птичьего компаса может помочь в будущем создать новые бесспутниковые навигационные системы.

Результаты исследования опубликованы в журнале «Scientific Reports».

По информации пресс-службы СПбГУ.

 

Случайная статья

Товар добавлен в корзину

Оформить заказ

или продолжить покупки