Юрий Симаков - Животные анализируют мир
Способностью ориентироваться по магнитным полям обладают и те существа, «компас» у которых находится в языке. Речь идет об улитках. Правда, это не совсем тот язык, что у позвоночных животных. Он похож на терку, которую улитка высовывает изо рта и соскабливает ею водорослевые налеты на камнях и сваях. Но в этой терке, или радуле, как ее еще называют, содержится большой процент железа — почему она и может выполнять функции компаса. Трудно объяснить, как микроскопические усилия, создаваемые в радуле улиток, передаются и мозг и анализируются, помогая ориентироваться по сторонам света, однако она так же, как и планарии, реагирует на небольшие кусочки магнита и меняет ориентацию при выходе из прохода.
Магнитное поле ощущают не только крупные организмы, но и простейшие, обитающие в водоемах. Туфелька хвостатая при наложении искусственного магнитного поля, близкого по своему значению к геомагнитному, меняет свою активность, а иногда и траекторию движения. Возможно, в ее цитоплазме заложены пара- и диамагнитные молекулы, чутко реагирующие на изменение магнитного поля. Одноклеточным не уступают в магнитной ориентации и колониальные простейшие. В чистой воде, богатой соединениями железа, развиваются вольвоксы, колониальные жгутиконосцы. Они способны не только различать направление магнитных силовых линий, но и менять свою ориентацию при увеличении общей напряженности поля. Низшие рачки — дафнии, тысячами развивающиеся в теплые дни в прудах, тоже способны к ориентации в магнитном поле. Они приспособлены точно ощущать изменение силы и частоты магнитных колебаний. Можно проделать простой опыт. На дно небольшого аквариума, где плавают дафнии, насыпать магнитные опилки. Рачки соберутся только в определенных местах аквариума, как бы повторяя своими скоплениями конфигурацию участков дна, заполненных опилками.
О насекомых следует поговорить отдельно. Магнитное поле Земли для них — важнейший ориентир. Первыми, на кого обратили ученые свои взоры, были термиты. Еще бы — они все свои подземные галереи и входы в термитники устраивают в направлении магнитного меридиана. И самку, беспрерывно производящую яйца и имеющую брюшко величиной с небольшой огурец, они укладывают вдоль магнитного меридиана.
А мухи! Обратите внимание, как они ориентируются при посадке. Ученые занялись этим вопросом, и оказалось, что даже домовые мухи в помещении без окон и при искусственном освещении предпочитают садиться по осям север — юг и восток — запад. Конечно, наблюдаются колебания в расположении тела при посадке, но они никогда не превышают двадцати градусов в ту или другую сторону от оси.
Пчелы безошибочно разыскивают корм и свой улей. Известно, что важнейшим ориентиром для сборщиц меда служит Солнце. Даже когда небо покрыто тучами, пчелы знают, где оно находится, — для этого им достаточно маленького кусочка неба. Они видят поляризованные лучи и по их направлению определяют местоположение Солнца. Прилетев в улей, они передают своим соплеменникам информацию о том, где можно взять большие сборы нектара и пыльцы. Эту информацию пчелы передают друг другу довольно своеобразно: танцами, движением хвостового отдела. Этим они показывают, как далеко надо лететь и в каком направлении. Однако танцующая пчела может передать неверное направление месторасположения корма, иногда ошибаясь на пять-десять градусов. После экранирования магнитного поля ошибки уменьшались до трех градусов. Это говорит о том, что пчелы используют магнитное поле Земли для ориентации, а ошибки связаны с изменением геомагнитного поля.
Рыбы живут в мире электрических полей. Однако и магнитное поле в их ориентации, локации, как сейчас выяснилось, играет важную роль. Несколько тысяч километров могут преодолеть рыбы во время ежегодных миграций к дому. Ранее была описана их необычная способность находить родную реку и то место, где они впервые появились на свет. Но какими ориентирами пользуются рыбы в открытом море, когда их химические анализаторы не могут ощутить запаха родного водоема? Вероятно, они также обладают способностью ориентироваться по магнитным линиям Земли. Тщательные эксперименты в природных и в лабораторных условиях подтвердили этот вывод. В лаборатории работали с молодью стеклянного угря. Ее запускали в специальные лабиринты, в которых было до двухсот пятидесяти разветвлений. Рыбки должны были решать задачу выбора, взять правое или левое направление на каждом очередном разветвлении. И они всегда избирали то направление, как если бы они двигались от Саргассова моря. Вспомним, ведь там они выклюнулись из икры и прошли личиночный период. Одиннадцать тысяч наблюдений провели на широте Ленинграда, Одессы и Калининграда, и всякий раз молодь угря в каждом географическом пункте выбирала определенное направление движения по линии от Саргассова моря к месту испытаний. Такую ориентацию можно осуществить только при наличии рецепторов, улавливающих геомагнитные силовые линии и определенный угол движения по отношению к магнитному меридиану. Но как доказать, что именно магнитное поле помогает угрям ориентироваться в лабиринтах? Очень просто — экранировать от магнитных полей или же компенсировать магнитное поле искусственными магнитами. В результате рыбы теряют способность ориентации в лабиринтах и движутся по всем направлениям.
Рыбы не только используют магнитное поле для ориентации во время миграций, но и могут лоцировать им свои жертвы. Так, у щуки вокруг головы, примерно в области глаз, создается переменное магнитное поле с частотой восемь-девять герц. Это привилегия не только рыб. Магнитное поле создается вокруг головы большинства позвоночных животных, и обусловлено оно электрическим действием мозга и его альфа-ритмами. Однако хищные рыбы, в нашем случае щука, используют переменное магнитное поле для обнаружения рыбок, спрятавшихся в траве. Своим переменным магнитным полем щуки как бы наводят электрический потенциал, который они могут воспринимать с помощью электрорецепторов. Зубастый хищник действует точно по закону Фарадея. Он пересекает магнитными линиями тело рыбы, индуцирует в нем электрические потенциалы между хвостом и головой и таким образом определяет, где рыба и в какую сторону направлены ее хвост и голова.
Среди птиц тоже можно найти виды, совершающие упорядоченные сезонные миграции на тысячи километров. Пожалуй, дальше всех мигрируют кроншнепы, гнездящиеся на Аляске и на зиму улетающие в теплые края к Таити и Гавайским островам. Примерно десять тысяч километров занимает их путь, из которых три тысячи километров они летят над морем. Даже представить себе трудно — три тысячи километров над водными просторами! Ведь это небольшая птица! И не сбивается с пути! Навигационная способность, как и у всех птиц, отличная.
Механизм биологической навигации у птиц еще не раскрыт. Есть несколько теорий, из которых следует, что-либо птица пользуется «биокомпасом», улавливающим неизвестные пока поля, либо ориентируется по физическим параметрам: по силам Кориолиса, положению Солнца над горизонтом, звездам и геомагнитному полю. Не исключено, что для ориентации и навигации птицы используют и «биокомпас» и физические параметры. Во всяком случае, магнитное поле Земли для ориентации птиц играет большую роль.
Примерно пятнадцать лет назад советский исследователь В. И. Данилов и американский зоолог Л. Талкингтон предположили, что роль магнитометра у птиц может играть «гребешок» — специальное образование в глазу. Совместное действие на гребешок света и геомагнитного, поля приводит к фотомагнитному эффекту. В результате в гребешке возникают токи, которые раздражают волокна зрительного нерва.
Есть предположения, что птицы могут связывать одновременно гравитацию и геомагнитное поле. Ведь сила земного притяжения, хотя и незначительно, меняется при перемещении с севера на юг и обратно, но птицы способны различить эту разницу. Магнитные поля в разных точках Земли имеют разный наклон. Существует четыре точки с постоянным наклоном магнитного поля и соответствующей гравитацией — две в Северном полушарии и две в Южном. Пользуясь этими точками, птицы без труда определяют соотношение земного притяжения и наклонение геомагнитного поля.
Нельзя не упомянуть об энергетической упорядоченной сетке. По мнению ряда исследователей, Землю покрывает особая энергетическая сеть, то есть все поля, несущие энергию: гравитационное, магнитное, электромагнитное, электрическое, они не гомогенно распределены по поверхности Земли, а образуют определенные структуры в виде сети с шестиугольными, треугольными или квадратными ячеями. Причем сеть соподчиненная: крупные ячеи огромны, их размеры составляют сотни километров, ячеи меньших размеров — в десятки километров — расположены внутри крупных, в них — ячеи километровые и так далее, пока размер ячеек не доходит до нескольких сантиметров и даже миллиметров. В крупных энергетических узлах наблюдаются аномалии полей. Но на этих разломах и энергетических точках — повышенная биопродуктивность. Однако до настоящего времени вопрос остается спорным и для окончательного выявления «энергетической» сети требуется провести тщательные эксперименты. Есть данные, что вертикальная составляющая магнитного поля в энергетических точках меняется, а раз так, то это тоже прекрасный ориентир для перелетных птиц.
