Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка):
1 Гипотеза, объясняющая результаты экспериментов случайным распределением событий.- Прим. перев.
эксперименты были проведены с соблюдением этого условия и тем не менее закончились неудачей. Букмен (Bookman, 1978), которому удалось выработать условный рефлекс на магнитный стимул, предположил, что ключевым моментом здесь может быть свобода передвижений. Он указал на то, что в экспериментах, выполненных ранее, объект был ограничен в своих перемещениях. И в рамках его собственных опытов частота правильного поведенческого ответа превышала случайное совпадение только в тех случаях, когда объект проявлял повышенную двигательную активность («трепыхался»), Китон (Keeton, 1974) отметил, что наиболее неудачные исследования были проведены с использованием кратковременных импульсов, и предположил, что, по-видимому, необходимо более длительное воздействие магнитного поля.
Трудно обсуждать эксперименты с отрицательными результатами; по понятным причинам о них обычно не сообщают, а если и сообщают, то, как правило, описывают кратко, не останавливаясь на подробностях методики, тогда как такие описания могли бы быть полезны для выбора более перспективных направлений работы. К счастью, в двух обзорных статьях изложены многочисленные эксперименты по выработке условного рефлекса у птиц и других животных многих видов, включая голубей, крыс и беличьих обезьян (de Lorge, Marr, 1974; Sheppard, Eisenbud, 1977), результаты которых оказались отрицательными. В обоих обзорах указано, что в большинстве экспериментов методика не позволяла объекту свободно передвигаться.
Примером конструктивного подхода являются две серии успешных экспериментов по выработке условного рефлекса у саламандр (Phillips, 1977; Phillips, Adler, 1978) и желтоперых тунцов (гл. 20). Несмотря на различия в постановке, эти опыты обладают тремя общими чертами: 1) объект пользовался значительной свободой передвижений; 2) объект оставался в наведенном поле в течение относительно большого периода времени; 3) воздействующее поле было относительно однородно (в экспериментах с тунцами весь резервуар с рыбами был внутри катушки, при этом градиент поля существовал лишь у краев резервуара, а основной его объем располагался в области однородного поля). Нам неизвестен механизм магниторецепции, и мы нередко забываем о соответствующей ориентационной реакции организма, необходимой для адекватного восприятия. Экспериментальная методика, ограничивающая объект во времени и пространстве, возможно, накладывает существенные ограничения и на соответствующую ориентацию. К тому же имеются некоторые указания на то, что сенсорный механизм достаточно медленно реагирует на изменения магнитного поля (Wiltschko, 1978). Вместе с тем эмпирические наблюдения не противоречат тому, что животные ощущают магнитное поле не непосредственным, а каким-либо косвенным образом-нельзя исключить возможность восприятия через магнитную индукцию. В таком случае объект должен чувствовать электрический ток, генерируемый при движении в магнитном поле. Не исключено, что эволюция механизма магниторецепции протекала таким
образом, что его функционирование оказывается возможным только в движущемся организме. Возможно, это обусловлено свойствами как рецептора, так и системы обработки информации (когнитивной системы). Это рассуждение применимо как к организмам с непосредственной рецепцией поля, так и к организмам, обладающим индукционным механизмом восприятия.
Соблюдение обсуждавшихся выше требований к методике эксперимента (однородность поля, продолжительность воздействия и подвижность объекта) важно постольку, поскольку при этом повышается экологическая достоверность экспериментальной ситуации, т. е. объект приближается к природным условиям, в которых эволюционировал магниторецептор. Нам не известно ни одной модели магниторецепции, которая запрещала бы восприятие поля, имеющего градиент. Тем не менее представляется вероятным, что когнитивный аппарат животных устраняет реакцию на магнитное поле, обладающее определенными характеристиками. Результаты исследований торможения и специализации в процессах научения и запоминания (Shettleworth, 1972; Seligman, Hager, 1972; Hinde, Stevenson-Hinde, 1973; Herman, 1980) позволяют отчасти объяснить трудности, возникающие при попытках обучения животных реакции на магнитный стимул. Многие годы исследователи поведения животных работали, руководствуясь предпосылкой эквипотенциальности: считалось, что основные процессы обучения возможны у всех животных и что специфика организма, подкрепление, реакция и стимул не так уж важны. [См. обзор по торможению при научении и магниторецепции у птиц (Ossenkopp, Barbeito, 1978, p. 263).] Это теоретическое направление было достаточно четко охарактеризовано Тей-телбаумом (Teitelbaum, 1966, р. 567): «.. .в любой оперантной ситуации стимул, реакция и подкрепление полностью произвольны и взаимозаменяемы. Ни то, ни другое, ни третье не обладает какими-либо биологическими фиксированными, «встроенными» связями между собой». В последние годы было опубликовано значительное количество работ, результаты которых противоречат предпосылке эквипотенциальности. Они указывают на эволюцию когнитивных свойств, так же как и морфологических, при естественном отборе. По-видимому, процесс эволюции состоит в адаптации систем обработки информации животных к специфической экологической нише. Афалины обитают в такой среде, где видимость зачастую ограничена; огромный выигрыш здесь дает акустическое восприятие среды с помощью эхолокации и пассивного прослушивания. Если же исходить из предпосылки эквипотенциальности, то следует ожидать, что при свойственной дельфинам высокой остроте слуха и зрения они с равным успехом были бы способны к обработке информации обеих модальностей. Однако это не так (Herman,
