RUSSIAN         ENGLISH    
         
ГлавнаяКонтактыВакансииКарта сайтаСсылки






 
30.05.2012

ГИС новости о братьях наших меньших. Голуби и GPS

Обычная почтовая корреспонденция из Москвы в Санкт-Петербург идет так долго, что видимо, скоро нам придется опять прибегать к услугам почтовых голубей. Между тем до сих пор остается неясной природа замечательной способности наших пернатых друзей к ориентации в пространстве. Ведь они умеют находить верную дорогу домой из любого места Земли. Как они справляются с этой навигационной задачей? Может быть, располагают собственными GPS датчиками? Оказалось, что это действительно так. Об этом поведал в своей статье «Ученые утверждают, что линии магнитного поля возбуждают GPS нейроны голубей» обозреватель по вопросам науки и техники BBC News господин Jason Palmer. Эта заметка появилась онлайн 27 апреля 2012 года.

С давних пор ведутся дебаты по поводу того, как голуби могут использовать для своей ориентации в воздушном пространстве магнитное поле. Определенная ясность в этом вопросе возникла после недавнего опубликования в Science работы двух американских ученых. Они установили, что пятьдесят три нейрона в головном мозге голубя отвечают за фиксацию направления и напряженности магнитного поля Земли. С этими структурами полагают исследователи, возможно, и связаны навигационные успехи голубей.

Дэвид Дикман (David Dickman) и его коллега Ву Ле-Цин (Le-Qing Wu) из Медицинского Колледжа Бэйлора (США) провели эксперимент, в котором голуби были помещены в специальную клетку, вокруг которой создавалось меняющееся по силе и направлению внешнее магнитное поле, а естественное H – поле Земли было скомпенсировано.


Линии магнитного поля не только указывают путь на север, но и дают общее представление о широте

Ученые изучили те области головного мозга голубей, которые ранее были выделены другими исследователями как возможные датчики геомагнитной «GPS». Эти области находятся в задних отделах мозга и в вестибулярных ядрах - центрах ориентации в пространстве и управления движением конечностей. Д. Дикман и Ву Ле-Цин считают, что выявленные ими 53 специфических нейрона в головном мозгу птичек, возможно, являются «магнитными сенсорами», поскольку именно в них отмечалось изменение электрической активности при изменении направления H–поля.

Авторы установили, что каждый GPS нейрон как бы настроен на свое направление магнитного поля и дает на него свой собственный электрический отклик. Таким образом, в мозгу птицы находится своеобразный 3-D компас, с помощью которого пернатый считывает направления «север-юг» и получает команду на подъем или спуск. При этом голубь, скорее всего, может не только определить курс полета, но и уточнить свое пространственное положение. Интересно, что каждая GPS ячейка обнаружила определенную чувствительность к напряженности поля. Максимальная чувствительность достигалась в диапазоне значений напряженности H, характерном для естественного магнитного поля Земли. Но более всего удивило ученых то, что, подобно компасу, нейроны обнаружили противоположную электрическую реакцию к изменению направления магнитного поля (с «северного» на «южный»).

«В отличие от предыдущих исследователей (см., например, статью 1972 года в Science), не обнаруживших никакой реакции мозга голубя на изменение полярности магнитного поля, мы показали, что такая реакция проявлена в выявленных нами «магнито-чувствительных» нейронах», - сообщил корреспонденту BBC News профессор Д. Дикман. «Это один из красивых моментов в нашем исследовании, поскольку удалось показать, как один участок мозга может воспринять, в общем, простым способом, сложную многопараметрическую информацию. Мы были удивлены», - продолжил он.

Заметим, что ранее было выдвинуто несколько гипотез, объясняющих магнитно-навигационные способности птиц наличием в их клюве или, возможно, органе внутреннего уха крошечных кусочков металла. Однако наиболее широко распространенная среди них была отброшена недавно, после того как исследователи обнаружили, что железосодержащие клетки, которые выдвигались на роль своеобразного компаса в клювах голубей, на самом деле не магниточувствительны. Они оказались бренными останками гемоглобина из в бозе почивших красных кровяных клеток, которых «скушали» иммунные тельца-макрофаги (http://www.nature.com/nature/journal/v484/n7394/full/nature11046.html).

Другая теория предполагает, что «магнитная чувствительность» может быть связана со специальными рецепторами в глазах птиц. При воздействии света, согласно этой теории, органические молекулы криптохромы (cryptochromes) испытывают быстротечные изменения в атомной структуре, длительность которых зависит от расположения птицы относительно линий магнитного поля. Адекватность этой модели тоже пока вызывает сомнения.

Следует отметить, что Дикман и Ву Ле-Цин не отрицают возможность того, что за совершенную ориентацию голубей в пространстве может отвечать одновременно несколько механизмов. Например, они допускают, что магнито-чувствительные клетки могут находиться и во внутреннем ухе птицы. Для окончательного выяснения вопроса требуется проведение дополнительных исследований.

Издательско-выставочный центр ВСЕГЕИ
Источник (англ. язык): http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-17855194


Возврат к списку




 
тел. (812) 321-5706, e-mail: vsegei@vsegei.ru

Яндекс.Метрика