Файл: Дубров, А. П. Геомагнитное поле и жизнь (краткий очерк по геомагнитобиологии).pdf

при экранировании сказывается не сразу, а через опреде­ ленные промежутки времени, 1∕2-1 час. Кроме того, воз­ можны и адаптационные реакции, т. е. насекомые привы­ кают к измененным условиям электромагнитного окруже­ ния. Последнее хорошо согласуется с данными других маг­ нитобиологов, изучавших возможность адаптации различ­ ных групп животных и птиц к магнитным полям [423, 641].

Дрозофила. Несмотря на первые обнадеживающие ре­ зультаты, вопрос о роли, которую играет ГМП в жизни насекомых, остается открытым. Сейчас четко установлено,

что ГМП оказывает влияние на положение тела насекомых

в пространстве, причем выявляется определенная взаимо­ связь между восприятием насекомым силы тяжести

и ГМП. Этот вывод, полученный в опытах с пчелами

[506], был подтвержден и в опытах с дрозофилой [634]. Негативная геотаксическая ориентация у дрозофилы на плоскости с уклоном 30° достоверно уменьшалась на 5,5°, если магнитные силовые линии Земли проходили с боковой стороны по направлению движения насекомого. Еще оста­

ется неясным, имеет здесь место влияние ГМП на меха­

низм гравирецепции или на нервную систему насекомых в целом.

Однако в исследованиях с насекомыми пока не получе­ но конкретных указаний на то, что в своих целевых поле­ тах за кормом, при поведенческой ориентации или при миг­ рациях они используют каким-либо образом ГМП. ГМП оказывает влияние на отклонение указаний от истинного

направления в танцах пчел, но направление прилета к кор­

мовой площадке, посадка и ориентация тела в этот момент

у источника корма не зависят от ГМП [575, 465]. Необходимо отметить, что обнаруженное влияние ГМП

на восприятие силы тяжести имеет очень большое значе­ ние и послужит основой для дальнейших исследований роли ГМП в ориентационной способности у различных групп животных и птиц.

Птицы и ГМП

Возможная роль ГМП в жизни птиц уже давно привле­ кала внимание исследователей. В частности, гипотезы о влиянии ГМП на способность птиц к пространственной

ориентации и навигации высказывались уже с середины прошлого века [428, 429, 438, 439, 449, 517, 523, 609,

95

618—620, 631]. В настоящее время ГМП придается одно из главных значений при объяснении таких особенностей поведения птиц [16, 73, 231, 233, 370, 460, 493, 606, 607, 641,

646, 647]. Уже давно известна способность птиц совершать

кратковременные и длительные миграции и находить до­ рогу домой к гнездовьям (хоминг, по английской термино­

логии) .

Особо выделяют два типа перемещений у птиц — хоминг и сезонные миграции. Первый тип перемещения —•

сутки-двое, второй тип — сезонные перемещения, происхо­ дящие дважды в году: весенний прилет и осенний отлет.

Сезонные миграции связаны с длительным по времени пе­ релетом птиц на расстояния в сотни и тысячи километров.

В обоих случаях птицы безошибочно находят тот путь, по которому следует лететь, т. е. к своим гнездовьям. Напри­

мер, почтовые голуби способны к хомингу, даже когда нет никаких видимых земных или звездных ориентиров. Пти­ цы могут находить дорогу домой при сплошной облачности,

в сильном тумане или на местности, где наземные ориенти­ ры им неизвестны или отсутствуют, как это случается, когда птиц выпускают в открытом море. Подобного рода наблюдения подтверждаются современными исследования­ ми, когда миграционные перемещения птиц в условиях сплошной облачности изучали с помощью радарных уста­ новок [394—396, 448, 492, 531]. Птицы были способны

к хомингу даже в том случае, когда их привозили в незна­ комое место под наркозом или в закрытых вращающихся

клетках [475, 497].

При наблюдениях за сезонными миграциями было обна­ ружено, что молодые птицы, еще не имевшие опыта, спо­

собны к сезонным перелетам тем же курсом, которым летят

опытные взрослые птицы. При этом получены статистиче­ ски достоверные данные, что из всех окружающих внеш­ них факторов лишь изменение возмущенности ГМП оказы­ вает влияние на ориентационную способность птиц [604, 606]. Оказалось, что выбор птенцами чайки главного на­ правления при осенней миграции (ESE) нарушается тем

больше, чем сильнее возмущенность ГМП в день опыта, а в магнитно-спокойные дни птенцы избирают главное на­ правление. Приведенные факты свидетельствуют о том, что птицы способны «запоминать» место расположения своих

96

гнездовии и находить пути к ним и что, по-видимому, возмущенность ГМП может оказывать влияние на их навига­ ционный механизм.

Несмотря на большое значение Солнца и наземных ука­ зателей для ориентации птиц (ландшафтных особенностей, характера береговой линии, атмосферных условий, как, например, господствующих ветров [478, 516], этими факто­ рами нельзя объяснить необычную способность к хомингу

и выбор путей при сезонных миграциях. Одним из реаль­ ных физических ориентиров может быть ГМП. Однако при­ знание за ГМП роли главного ориентационного сигнала в перелетах птиц пока встречает серьезные трудности. Прежде всего исследователи указывают на то, что до сих пор у птиц не обнаружены сенсорные органы к ГМП

[478], хотя и имеются особые «магнитные» камешки в ор­ ганах пищеварения [444], и некоторые исследователи не выявили способности к выработке условных рефлексов на магнитное поле [539] или быстрое изменение его направле­ ния [460]. Кроме того, за редким исключением [493, 607], исследования показывают, что искусственные магнитные поля, помещенные около головы или крыльев птиц или их

тела, не нарушают их способности к хомингу [259, 260, 408, 429, 470, 512, 577, 580, 643 и др.].

В частности, искусственные магниты, которые, по мне­ нию использовавших их авторов, должны были нарушать ориентационные способности птиц, были самого разного веса от 0,5 до 1 г и напряженностью l÷100 гаусс. Как экс­ периментальные методы, доказательства и проверки, так и теоретические предпосылки к построению теории нави­

гации у птиц с помощью ГМП вызывают критические заме­

чания и возражения [341, 460, 537, 639].

Однако постепенно накапливались данные, свидетельст­

вующие о возможной роли ГМП в жизнедеятельности птиц.

Прежде всего, были получены экспериментальные подтвер­ ждения того, что птицы способны реагировать на слабые искусственные магнитные поля [314], изменять свою актив­ ность [351, 521, 529], реагировать на изменение ГМП [341, 518, 519, 606]. Следует особо отметить, что была обнаруже­ на большая чувствительность птиц к диапазону интенсив­ ности магнитного поля, близкому к ГМП. [164 а, 567, 641].

При изучении ориентации птиц в лабораторных усло­ виях с помощью метода круглой клетки [501] оказалось,

что различные виды птиц в миграционный период (даже

в условиях клетки) проявляют направленные движения — так называемое миграционное беспокойство. Для автомати­ ческой записи миграционных движений весь периметр круглой клетки разделяется на равные части 8—12 жер­ дочками. При давлении на жердочку, осуществляемом птицей, замыкаются контакты электрического реле, управ­ ляющего самописцем, и поэтому каждое движение птицы

в соответствующем направлении точно фиксируется. По­

скольку каждая жердочка соответствует какому-либо гео­

графическому направлению (через 30—45°), то, подсчиты­ вая суммарное количество прыжков, сделанное птицей, при длительном анализе можно выявить направление активности птиц за определенные периоды времени.

Методом круглой клетки было обнаружено, что при

экранировании в стальной камере ранее четко направлен­ ные миграционные движения птиц нарушались [466, 519, 641], а сами птицы, находящиеся в состоянии миграционно­ го беспокойства, испытывали влияние со стороны ГМП. Для проверки этого вывода круглую клетку с птицей поме­ щали в большие кольца Гельмгольца (диаметр 2 м), при­ чем одна пара колец, расположенная в направлении се­ вер — юг, ослабляла ГМП, а вторая пара, перпендикуляр­ ная к ним, создавала новое поле (0,47; 0,88 гаусс) с раз­ личным направлением «севера» (рис. 21). При наложении нового поля и повороте искусственного севера главное миг­

рационное направление птиц также перемещалось [518, 519].

Эксперименты с птицами проводились также в планета­

рии, причем круглую клетку помещали в прямоугольный соленоид, чтобы создать искусственное магнитное поле (от 0,2 до 3,46 Э). Такая методика позволила использовать ис­

кусственные астрономические ориентиры в сочетании с магнитным полем. На основании экспериментов О. Б. Луцюк и Г. К. Назарчук [164 а] пришли к заключе­

нию, что птицы определяют направление миграции по астрономическим ориентирам и направлению горизонталь­

ной составляющей ГМП. Если же звездные ориентиры не

видны или их расположение необычно, то птицы ориенти­ руются по направлению горизонтальной составляющей

ГМП.

В заключение отметим, что к отрицательной оценке роли ГМП в жизнедеятельности птиц следует подходить с осторожностью. Основанием этого служит прежде всего

98

то, что лабораторные исследования даже при самой совер­ шенной технике, но в условиях ограниченного пространст­ ва, будь то клетка или планетарий, могут дать лишь части­ чный ответ на вопрос о влиянии ГМП на ориентацию и на­ вигацию. Этот вопрос может быть полностью решен только

Рис. 21. Влияние естественного и искусственного магнитного поля на выбор миграционного на­ правления у птиц [520].

Расположение клетки: а — в ящике Фарадея; б — в деревянном доме, контроль, в — в концах Гельмголь­ ца с положением севера в направлении ESE, г — то же, но положение севера в направлении W.

в условиях свободного полета птиц или в условиях теле­ метрического эксперимента при неограниченной свободе их перемещения. Чувствительность же птиц к ГМП все более и более становится ясной. Уже имеются данные, что с мо­ мента кладки яиц в гнезде ГМП оказывает влияние на жизнь птиц [132]. Так, ориентация яиц определенным кон­ цом на север или на юг способствует изменению скорости их развития и сдвигу полов в потомстве [4].

99