Создан прибор для изучения ориентации птиц по магнитному полю Земли
Орнитологи и физики СПбГУ вместе с коллегами из Института эволюционной физиологии и биохимии имени И. М. Сеченова РАН и биостанции «Рыбачий» Зоологического института РАН провели междисциплинарное исследование. Они создали миниатюрный прибор весом чуть меньше грамма, позволяющий локально «глушить» магнитный компас птиц, и выяснили, что магниторецепция вряд ли связана с белком криптохромом в сетчатке их глаз. Раньше именно ему приписывали уникальные способности птиц ориентироваться по магнитному полю Земли. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
Сегодня магнитный орган, позволяющий перелетным птицам определять север и юг, все еще остается для ученых загадкой: эксперименты показывают, что он точно есть, но никто не понимает, где он локализован и как работает. Известно, что птицы для ориентации в пространстве используют сразу несколько источников информации: солнце, звезды, ландшафт, запахи, а также параметры геомагнитного поля, позволяющие определить направление (магнитный компас) и, возможно, местоположение (магнитная карта). Еще известно, что если воздействовать на все тело птицы слабым переменным магнитным полем в мегагерцовом диапазоне, то работа компаса нарушится. Кроме того, в 2018 году международная группа исследователей, куда вошли ученые СПбГУ, выяснила, что информация о магнитном местоположении передается в мозг птицы по глазничной ветви тройничного нерва. Нерв есть, функция есть, однако сам рецептор все еще не найден.
Одна из теорий, объясняющая уникальную способность перелетных птиц, связана со свойствами криптохрома — этот белок находится в сетчатке глаз птиц и некоторых других животных. В зависимости от воздействия магнитного он поля способен по-разному вести себя в фотохимических превращениях. С его помощью, как предполагают некоторые исследователи, птица может в буквальном смысле видеть магнитное поле. Чтобы проверить, действительно ли магнитный компас связан с глазами, ученые СПбГУ решили направить именно на эту область переменное магнитное поле, которое теоретически должно сбить с толку птичий компас.
«Мы разработали миниатюрное устройство весом всего 0,95 грамма, которое состоит из микрогенератора, который создает переменный ток на высокой частоте, а также маленьких индукционных катушек — они создают высокочастотное магнитное поле, — рассказал ведущий научный сотрудник лаборатории оптики спина имени И. Н. Уральцева СПбГУ Кирилл Кавокин. — Так как катушки очень маленькие, магнитное поле можно локально приложить к верхней передней части черепа птицы, где находятся глаза. Сделать такой прибор было непросто, к тому же мы долго подбирали клей, который не вредил бы птице и надежно удерживал конструкцию. Им оказался клей для ресниц».
Микрогенераторами как рюкзачками снабдили 22 садовые славки. Это небольшие птички, распространенные по всей территории Европы, которые на время зимовки улетают в Африку. Перехватывали их на пути к южным квартирам в начале осени — на биостанции «Рыбачий» на Куршской косе в Калининградской области. После серии экспериментов оказалось, что птицы как с включенными генераторами, так и с выключенными ведут себя одинаково: помещенные в специальные круглые клетки без доступа к видимым ориентирам они все-таки прыгают в том направлении, куда полетели бы, если бы были свободны, — на юго-запад. А если переменное поле прикладывалось ко всему телу птицы, когда клетку с ней помещали в большую стационарную катушку, животное полностью теряло способность определять направление.
«Этот неожиданный результат ставит под сомнение господствующую фотохимическую теорию магнитного компаса птиц, — объяснила одна из ведущих авторов исследования, доцент кафедры зоологии позвоночных СПбГУ Юлия Бояринова. — По крайней мере, он говорит о том, что у птиц есть другие сенсорные системы, чувствительные к слабым высокочастотным магнитным полям, а это значительным образом меняет существующие представления о биофизике и нейрофизиологии магниторецепции».
Во время следующих экспериментов ученые хотят изучить и другие места на теле птицы, где, возможно, прячется компас: некоторые исследования говорят, что это может быть верхняя часть клюва, а также лагена — часть внутреннего уха птицы. Чтобы проверить новые теории, экспериментаторы смогут воспользоваться этими же мини-устройствами — придется только немного изменить индукционные катушки.
«Сейчас наш интерес в основном фундаментальный — он связан с любопытством, потому что магнитный компас птиц — это все еще нерешенная загадка, — отметил Кирилл Кавокин. — Однако есть шанс, что решение этой фундаментальной задачи поможет в будущем создать новые бесспутниковые навигационные системы. Ведь птицы всегда знают, куда лететь, и спутники им для этого не нужны».
Автор: Алексей Паевский
Источник
Ориентация птиц в пространстве
Обзор и обсуждение различных вопросов связанных с птицами, определение видов по фото и по голосу, обсуждение публикаций, систематики и пр.
- Сергей Чернов
- Breeder
- Сообщения: 394
- Стаж: 10 лет 4 месяца
- Имя: Сергей
- Страна: Россия
- Город: Екатеринбург
- Виды птиц: Щеглы, чечётки
- Благодарил (а): 763 раза
- Поблагодарили: 848 раз
Сергей Чернов
Перейти
- Виды птиц
- ↳ Астрильдовые - Estrildidae
- ↳ Бородатковые - Capitonidae & Дятловые - Picidae
- ↳ Бюльбюлевые - Pycnonotidae & Листовковые - Chloropseidae & Иреновые - Irenidae
- ↳ Врановые - Corvidae
- ↳ Воробьиные - Passeridae & Вдовушковые - Viduidae & Ткачиковые - Ploceidae
- ↳ Вьюрковые - Fringillidae
- ↳ Голубиные - Columbidae
- ↳ Дроздовые - Turdidae & Оляпковые - Cinclidae
- ↳ Жаворонковые - Alaudidae & Трясогузковые - Motacillidae
- ↳ Крапивниковые - Troglodytidae & Корольковые - Regulidae
- ↳ Куриные - Galliformes & Пастушковые - Rallidae
- ↳ Мухоловковые - Muscicapidae
- ↳ Овсянковые - Emberizidae & Кардиналовые - Cardinalidae
- ↳ Пересмешниковые - Mimidae
- ↳ Поползневые - Sittidae & Пищуховые - Certhiidae
- ↳ Попугаевые - Psittacidae
- ↳ Ракшеобразные - Coraciiformes
- ↳ Синицевые - Paridae & Длиннохвостые синицы - Aegithalidae & Толстоклювые синицы - Paradoxornithidae
- ↳ Скворцовые - Sturnidae & Иволговые - Oriolidae
- ↳ Славковые - Sylviidae & Завирушковые - Prunellidae & Камышковые - Acrocephalidae
- ↳ Совиные - Strigidae & Соколиные - Falconidae
- ↳ Сорокопутовые - Laniidae & Свиристелевые - Bombycillidae
- ↳ Танагровые - Thraupidae
- ↳ Тимелиевые - Timaliidae & Белоглазковые - Zosleropidae
- ↳ Тураковые - Musophagidae
- Общие вопросы содержания птиц
- ↳ Разное о птицах
- ↳ Разное о разном
- ↳ Помещение и размещение
- ↳ Оборудование и инвентарь
- ↳ Техническая и технологическая помощь
- Корма и кормление
- ↳ Зерновые корма
- ↳ Мягкие и живые корма
- ↳ Плоды, овощи и зелень
- ↳ Витамины, минералы и пищевые добавки
- ↳ Вода и питьевые растворы
- ↳ Разное о кормах и кормлении
- Заводчики и любители
- ↳ Клубы, Ассоциации и другие Объединения любителей птиц
- ↳ Коллекции и питомники
- ↳ В гостях у любителя птиц
- ↳ Галереи и фотоальбомы
- Разведение птиц
- ↳ Разведение птиц (темы по семействам и видам)
- ↳ Разведение птиц (темы по сезонам)
- ↳ Гибридизация и селекция
- ↳ Оборудование и оснащение заводчика
- ↳ Прочее о разведении
- Клуб охотников
- ↳ Охота пуще неволи
- ↳ Записки охотника
- ↳ Тайник & Понцы
- ↳ Лучки & Сети
- ↳ Западки
- ↳ Другие снасти и способы ловли
- ↳ Дополнительное снаряжение и оборудование
- Птичий мир вокруг нас
- ↳ Клуб путешественников
- ↳ Клуб фотоохотников
- ↳ Клуб охотников за голосами
- ↳ Клуб Birdwatchers
- ↳ Клуб читателей
- ↳ Закон и право
- ↳ Разное в Сети
- Мир выставок и ярмарок
- ↳ Выставочные и коммерческие мероприятия в Европе и Мире
- ↳ Выставочные и коммерческие мероприятия в Беларуси
- ↳ Выставочные и коммерческие мероприятия в Германии
- ↳ Выставочные и коммерческие мероприятия в России
- ↳ Выставочные и коммерческие мероприятия на Украине
- ↳ Разное о выставках, конкурсах и ярмарках
- ↳ Архив старых тем (сезоны 2014-2021)
- Здоровье и ветеринария
- ↳ Анатомия и физиология
- ↳ Здоровье и уход. Болезни и лечение
- ↳ Прочее о здоровье и болезнях
- Торговая площадка
- ↳ Продам
- ↳ Куплю
- ↳ Разное. Обмен. Отдам. Услуги.
- ↳ Архив торговой площадки
- Организационный раздел
- Прочее
- ↳ Поздравления и пожелания
- ↳ Светлая память
- ↳ Хобби & Досуг
- ↳ Непернатые питомцы
- ↳ О разном - не только о птичках
- ↳ Флудилка