14.11.2014

Ученые занялись поиском «внутреннего гироскопа» у птиц

Многих физиков интересует, как птицам удается ориентироваться на больших расстояниях, преодолеваемых ими при дальних миграциях.

Многие птицы возвращаются к своим гнездам после путешествий на тысячи километров - такое поведение называется хомингом, однако именно у голубей данная особенность «срабатывает» крайне надежно, и в прошлом именно она позволяла использовать этих птиц для почтовой связи, а в настоящее время - в качестве объектов для изучения навигации при далеких перелетах.

Предполагается, что для ориентации в полете голуби, как и другие птицы, используют положение Солнца и звезд, а также линии магнитного поля нашей планеты. Сейчас ученые занимаются активным поиском необходимых для этого магниторецептивных клеток «внутреннего компаса», а различные авторы локализуют их то в в надклювье, то в сетчатке. Однако стоит отметить, что помимо компаса, задающего направление, для полноценной навигации необходима и «внутренняя карта», которая бы позволяла определять свое положение на местности.

Вопрос о такой карте является довольно сложным. Существующие сегодня теории использования птицами запахов или геомагнитных карт показались швейцарскому исследователю Хансу-Петеру Липпу не особенно убедительными, и когда Валерий Каневский, биофизик из украинского Института высоких технологий, озвучил свою необычную идею, то профессор Липп сразу же ею заинтересовался.

По словам Липпа, Каневскому удалось сформулировать простую и поразительную теорию, а также решить проблему карты одним допущением: в мозге птиц, в том числе и у голубей, имеется некий гироскоп.

Как известно, сила тяжести ближе к экватору ослабевает из-за вращения Земли и ее не строго сферической формы. Кроме того, гравитационное поле нашей планеты вовсе неоднородно, и сейчас в распоряжении ученых имеются детальные глобальные карты его аномалий, которые были составлены по данным миссий GRACE и GOCE.

Каневский считает, что именно «внутренний гироскоп» позволяет птицам ориентироваться по силе тяжести, а для проверки этой теории ученые решили провести эксперимент и выяснить, насколько гравитационные аномалии сбивают голубей с их пути.

Результаты работы были опубликованы в журнале the Journal of Experimental Biology.

Эксперимент проводился около поселка Новоукраинка. В этом месте располагается древний глубокий кратер, который остался от удара метеорита. Гравитационное поле здесь несколько ослаблено, и исследователи решили установить, насколько пересечение границы этой «аномальной зоны» нарушит работу «внутреннего гироскопа» голубей, а также их навигацию в пространстве.

Для эксперимента были отобраны 26 птиц, натренированные возвращаться домой в свою голубятню. Их оснастили компактными GPS-датчиками и доставили в центр кратера, а затем выпустили.

В результате, из 18-ти вернувшихся домой голубей только 7 летели абсолютно нормально и сразу смогли правильно сориентироваться и не отклониться от цели после пересечения границы кратера. Остальные птицы, по словам ученых, оказались так или иначе дезориентированы.

Авторы эксперимента считают, что он подтверждает их гипотезу и намерены вплотную заняться поисками клеточных механизмов, которые могут лежать в основе работы «внутреннего гироскопа» птиц.

Алексей Грибков

Источники:

1. km.ru