Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001274-5
Скачать (прямая ссылка):
Walcott C., Green R. P. (1974). Orientation of oming pigeons altered by a change in the direction of an applied magnetic field, Science, 184, 180.
Walcott C., Gould j.lKirschvink J.L. (1979). Pigeons have magnets, Science, 205, 1027-1029.
Walker М. М., Kirschvink J.L., Chang S.-B. R., Dizon A.E. (1984). A candidate magnetic sense organ in the yellow fin tuna, Thunnus albacares, Science, 244, 751-753.
Wiltschko W„ 1972. The influence of magnetic total intensity and inclination on directions preferred by migrating European robins. In: Animal Orientation and Navigation (S. R. Galler, K. Schmidt-Koenig, G. J. Jacobs, and R. E. Belleville, eds.), NASA SP-262, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C., pp. 569 -578.
Wiltschko W., Wiltschko R. (1972). Magnetic compass of european robins, Science, 176, 62-64.
Yeaqley H.L. (1947). A preliminary study of a physical basis of bird navigation, J. Appl. Phys., 18, 1035-1063.
Yorke E.D. (1979). A possible magnetic transducer in birds, J. Theor. Biol., 77, 101-105.
Yorke E. D. (1981). Sensitivity of pigeons to small magnetic field variations, J. Theor. Biol., 89, 533-537.
Глава 12
СУЩЕСТВУЮТ ЛИ У животных МАГНИТНЫЕ КАРТЫ? Джеймс Л. Гоулд1
1. Введение
Многие животные перемещаются на большие расстояния по направлению к относительно небольшим целям (см. обзор Gould, 1982а). Например, рабочие пчелы отваживаются улетать на 15 км от улья и без труда находят обратную дорогу; огромное количество бабочек-монар-хов пролетают тысячи километров, чтобы из восточной части Соединенных Штатов попасть в горные леса в Мексике; зеленые морские черепахи, которые выводятся на крохотном острове Вознесения, возвращаются сюда взрослыми животными после того, как несколько лет кормятся на расстояниях в тысячи километров от места рождения; многие виды птиц регулярно мигрируют между определенными летними и зимними территориями, а почтовые голуби возвращаются домой, даже если их увезти за сотни километров от него. Способность всех этих животных к навигации сравнительно слабо зависит от того, закрывают ли облака небесные ориентиры, и возникает вопрос: не обладают ли животные «чувством карты».
«Чувством карты» мы называем способность животного определять, где оно находится относительно цели своего путешествия. Это чувство может быть основано либо на информации, накопленной во время путешествия от цели, либо на знании каких-то ориентиров на земле, либо на способности определить местоположение независимо от этих видов информации. Прекрасный пример простейшей картографической системы дают нам рабочие пчелы. Они могут определять свое местоположение двумя способами. Первый известен как «маршрутная» навигация: при полете от улья пчела-сборщица следит за расстоянием и направлением каждого отрезка своего маршрута (см. обзор von Frisch, 1967; Gould, 1982а). (Как мы увидим ниже, для определения направления она обычно использует «солнечный» азимут, хотя у нее имеется не-
1 James L. Gould, Department of Biology, Princeton University, Princeton, New Jersey 08544.
сколько альтернативных систем, которыми она пользуется в облачную погоду.) В то же время пчела учитывает влияние ветра и суточное движение солнца. Когда после сбора пчела возвращается в улей, она складывает векторно все отрезки своего маршрута и направляется прямо к цели. Вся информация, необходимая для возвращения, накапливается ею при полете от улья. Следовательно, если отнести молодую пчелу на некоторое расстояние от улья и затем выпустить, то она не сможет вернуться домой. В то же время опытная пчела, выпущенная в знакомом месте, возвращается в улей. По-видимому, пчелы строят «мысленную» карту, когда исследуют окрестность улья в поисках пищи, и при необходимости «вспоминают» ее. Строится ли такая внутренняя, основанная на опыте карта при других, не «маршрутных» способах навигации-пока неизвестно.
Есть ли основания полагать, что другие животные используют какие-либо иные механизмы навигации, чем пчелы? Ясно, что способность ориентироваться в знакомой местности не может объяснить, как морские черепахи находят дорогу в океане или каким образом почтовые голуби, перевезенные в закрытых клетках, возвращаются домой. Еще труднее объяснить поведение бабочек-монархов, поскольку большинство из них ранее никогда не было у цели своего путешествия и не может иметь «маршрутной» информации. Этот вопрос, по-видимому, можно считать решенным только в случае такого широко применяющегося при изучении навигации вида, как почтовые голуби. Чтобы использовать «маршрутную» информацию, голубь должен выбрать либо (1) инер-циальную стратегию, «измеряя» ускорения, замедления и углы поворотов с последующим «вычислением» полного смещения, либо (2) «компасную» стратегию, определяя направление каждого отрезка пути и оценивая тем или другим способом расстояние.
Инерциальную стратегию, по-видимому, можно исключить, поскольку голуби с удаленными или перерезанными полукружными каналами-органами, с помощью которых измеряются эти инерциальные параметры,-успешно возвращаются домой (Hachet-Souplet, 1941; Huizinger, 1935; Wallraff, 1965, 1972; Keeton, 1974a). Аналогичным образом голуби и другие птицы, которых перевозили в состоянии глубокой анестезии (Kluijver, 1935; Griffin, 1943; Walcott, Schmidt-Koenig, 1973) или постоянно вращали во время перевозки (Griffin, 1943; Wallraff, 1980а, b), без труда находят свой дом. «Компасная» стратегия также кажется на первый взгляд маловероятной, поскольку голуби всегда возвращаются домой после транспортировки в условиях, когда они не могут пользоваться небесными ориентирами (см. обзор Keeton, 1974а), и даже когда они помещены в искусственное магнитное поле, что, казалось бы, мешает им получить информацию о геомагнитном поле (Keeton, 1974b; Wallraff, 1980а, b). Однако на это есть два возражения. Во-первых, в большинстве экспериментов голубь может определить направление геомагнитного поля, несмотря на наличие сильного искусственного поля, создаваемого прикрепленными к его телу магнитами, если он проделает определенную
