Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка):
Глава 21 МАГНИТОРЕЦЕПЦИЯ И БИОМИНЕРАЛИЗАЦИЯ МАГНЕТИТА У АМФИБИЙ И РЕПТИЛИЙ
Э. Перри, Г. Бауэр, Э. Дайзон1
1. Введение
Многие амфибии и рептилии совершают сезонные миграции в места, пригодные для выведения потомства, добывания пищи или зимовки. Для этих животных характерны также небольшие направленные передвижения в пределах локальных участков. Молодые особи должны жить в местах, пригодных для роста и созревания, где условия зачастую совершенно иные, нежели в местах откладки яиц. Например, только что вылупившиеся из яиц морские черепахи, выкарабкавшись из песка, находят путь к берегу океана; головастики, напротив, проведя несколько недель в водной среде, превращаются в лягушек и выходят из родного пруда на сушу. Взрослые амфибии и рептилии ползают, прыгают или плавают в поисках пищи и убежища или спасаются от хищников.
Расстояния, на которые передвигаются амфибии и рептилии, обычно невелики (за некоторыми известными исключениями), и в большинстве случаев для выбора направления этим животным, вероятно, вполне достаточно зрения, обоняния, слуха и осязания. Для ориентировки в знакомой местности, где они обычно добывают пищу, спасаются от хищников и т. п., эти животные, очевидно, используют какие-то наземные отметки, направления на них, особенности топографии (Ferguson, 1971). С другой стороны, случайные более*дальние вылазки на незнакомую территорию, необычные погодные или иные неблагоприятные условия среды, возрастные или сезонные миграции могут потребовать от животного использования самых различных сенсорных способностей. Исследования показали, что амфибии и рептилии в случае необходимости (когда, например, работа некоторых органов чувств затруднена) могут использовать необычные ориентиры и сенсорные механизмы (см. обзор Adler, 1982).
1 Anjanette Perry, Department of Oceanography, University of Hawaii, Honolulu, Hawaii 96822. Gordon B. Bauer, Department of Psychology, University of Hawaii, Honolulu, Hawaii 96822.
Andrew E. Dizon, Southwest Fisheries Center La Jolla Laboratory, National Marine Fisheries Service, National Oceanic and Atmospheric Administration, California 92038.
Как было показано, многие другие позвоночные, такие, как почтовые голуби (Keeton, 1971), лососи (Quinn, 1980), пластиножаберные рыбы (Kalmijn, 1978), угри (Tesch, 1974) и некоторые мелкие грызуны (Mather, Baker, 1981), используют для ориентации информацию о магнитном поле. У амфибий и рептилий магниточувствительность как компонент системы ориентации исследовалась лишь в предварительных экспериментах. Магнитные ориентиры могли бы быть особенно важными для амфибий и рептилий в среде, где ограничено использование визуальных ориентиров, как, например, у двух обсуждаемых ниже животных -обитающей в пещерах саламандры и морской черепахи.
2. Амфибии
Обычно амфибии передвигаются на расстояния не более нескольких километров. При сезонных миграциях и передвижении в ограниченной местности амфибии хорошо ориентируются (Schmidt-Koenig, 1975) и, как показали эксперименты, обладают поразительной способностью к хомингу. Туитти и др. (Twitty, 1967) отвозили краснобрюхих тритонов на 8 км от родного участка ручья либо в другой участок того же ручья, либо в соседний ручей. Более 60% перемещенных тритонов находили дорогу домой-чаще всего к следующему сезону размножения. Для того чтобы объяснить такую точность хоминга у амфибий, исследователи изучали роль обоняния, зрения, экстраоптической рецепции, солнечных и небесных компасов, но мало кто пытался выяснить, не связан ли хоминг с магниторецепцией.
Филлипс (Phillips, 1977) продемонстрировал выработку направленной реакции на магнитные поля, эквивалентные земному, у пещерной саламандры Eurycea lucifuga. Он выяснял, могут ли животные, приученные проползать через находящиеся в специфических магнитных условиях узкие проходы, использовать в качестве ориентира информацию о направлении магнитного поля. Филлипс помещал две группы по 15 саламандр в два отдельных тренировочных коридора. Каждый коридор состоял из двух отсеков, заполненных кусочками известняка и связанных между собой затемненным центральным проходом. Один из двух отсеков поочередно смачивали, и это вынуждало животных ползти в другой отсек через центральный проход. Оба коридора были ориентированы вдоль одной и той же топографической оси, параллельной оси N-S геомагнитного поля. Коридор а был помещен в катушку, поворачивающую вектор магнитного поля на 90° по часовой стрелке; в коридоре б поле было нормальным. Таким образом, животные из группы А передвигались перпендикулярно оси N-S земного поля, а из группы Б-параллельно ей. Для проверки выработки направленной реакции ту и другую группы саламандр одновременно выпускали в центр лабиринта из двух тренировочных коридоров, соединенных в форме креста. Через 40 мин после этого регистировали местоположение
каждой саламандры. Эксперимент проводили в условиях как естественного, так и искусственно измененного магнитного поля. В разных вариантах параллельно оси N-S располагался либо коридор а, либо коридор б.
