Перелетные птицы посрамили физиков

Недавно немецкие ученые выяснили, что птицам под силу то, что не могут уже много лет сделать все выдающиеся физики мира. Нет, мы говорим вовсе не о полете. Пернатые, оказывается, могут достаточно долго удерживать электроны своих фоторецепторов в состоянии квантовой запутанности. И эта способность позволяет им видеть линии магнитного поля Земли.

До сих пор наука знала только одно животное, способное вести себя в соответствии с законами квантовой механики — и то, честно говоря, оно было вымышленное. Я думаю, вы сразу поняли, что речь идет о многострадальном коте Шредингера, который уже более полувека является и мертвым, и живым одновременно. Выдающийся австрийский физик Эрвин Шредингер придумал этот забавный эксперимент с котом еще в 1935 году — и, по счастью, с тех пор никто не осуществил его на практике.

Вот как описывал эксперимент сам ученый: «Некий кот заперт в стальной камере вместе со следующей адской машиной (которая должна быть защищена от прямого вмешательства кота): внутри счетчика Гейгера находится крохотное количество радиоактивного вещества, столь небольшое, что в течение часа может распасться только один атом, но с такой же вероятностью может и не распасться; если же это случится, считывающая трубка разряжается и срабатывает реле, спускающее молот, который разбивает колбочку с синильной кислотой.

Если на час предоставить всю эту систему самой себе, то можно сказать, что кот будет жив по истечении этого времени, коль скоро распада атома не произойдет. Первый же распад атома отравил бы кота. Пси-функция (то есть волновая функция, описывающая состояние частицы в конкретный момент времени. — Ред.) системы в целом будет выражать это, смешивая в себе или размазывая живого и мертвого кота (простите за выражение) в равных долях».

Если выполнить этот эксперимент, то получается, что до тех пор, пока наблюдатель не откроет крышку, он не сможет с уверенностью сказать, является этот несчастный кот живым или мертвым. То есть приходится признать, что до вскрытия камеры кот является как бы живым и мертвым одновременно. Следует заметить, что Эрвин Шредингер придумал этот эксперимент вовсе не для того, чтобы замучить кота (он сам любил кошек), а для того, чтобы наглядно показать невозможность описания сразу всех состояний частицы в конкретный момент времени — для того, чтобы описать одно состояние, нужно пожертвовать описанием другого (то есть открыть камеру).

Тем не менее, ученые долгое время считали, что особенности взаимодействия частиц, описываемые квантовой механикой, непосредственно живые существа ощущать не могут. Все-таки эти взаимодействия характерны для очень мелких объектов — по сравнению с ними даже малюсенький вирус покажется настоящим великаном. А все животные, растения и прочие обитатели нашего мира испытывают на себе лишь взаимодействия материальных объектов, описываемые классической ньютоновской физикой.

Однако недавно немецкие ученые доказали, что это не так. Профессор Захари Уолтерс из Института физики сложных систем общества Макса Планка (Германия) и его коллеги утверждают, что птицы способны воспринимать квантовые взаимодействия частиц. И, более того, им это жизненно необходимо — иначе они не смогут ориентироваться при дальних перелетах.

Интересно, что каждый раз при приближении осени и, соответственно, времени птичьих перелетов ученые вновь возвращаются к одному и тому же вопросу — каким образом они ориентируются в пространстве, преодолевая большие расстояния? Два года назад совместные исследования американских и немецких биофизиков доказали, что пернатые путешественники способны видеть линии магнитного поля Земли. Соответственно, ориентируясь на их наклон, они понимают, на какой именно широте находятся(ибо этотсамый наклон зависит именно от широты).

Однако все-таки, каким образом птицы их могут видеть? На этот счет высказывались разные гипотезы, но ни одна из них не была принята безоговорочно — всегда находилось что-то, что разрушало стройную картину теоретических построений. Поэтому поиски продолжались, и за это время было представлено множество версий, некоторые из которых поражают своей оригинальностью.

Именно таковым и является объяснение группы Уолтерса. Ученые считают, что все дело тут в состоянии квантовой запутанности (о том, что это такое, читайте в статье «Ученые на пикосекунду «запутали» алмаз»), характерной для пары электронов молекулы фоторецептора птичьего глаза. Дело в том, что свет, взаимодействующий с теми самыми фоточувствительными рецепторами в глазу птиц, приводит к появлению двух молекул с неспаренными электронами. И вот что интересно — спины этих электронов связаны между собой квантовой запутанностью.

В то же время, давно известно, что если взаимное расположение спинов подвержено влиянию земного магнитного поля, эта пара неспаренных электронов может вызвать химические изменения в птичьем глазу. И эти изменения птица может ощутить, то есть увидеть вышеупомянутые линии. Сложность состояла лишь в том, что долгое время ученые считали, что пернатые путешественники смогут сделать это лишь тогда, когда состояние квантовой запутанности длится как минимум 100 микросекунд. А подобного временного интервала пока что не удавалось достичь ни в одной физической лаборатории мира (так показало исследование оксфордских физиков, проведенное в 2009 году). Пока же обычно время сохранения такого состояния измеряется в нескольких пикосекундах.

Однако исследователи из группы Уолтерса выяснили, что клетки глазной жидкости пернатых могут увеличивать этот временной интервал до тех самых необходимых ста микросекунд. Построенная исследователями модель показала, что взаимодействие между клетками глазной жидкости и парой электронов молекул фоторецептора помогает последним оставаться в запутанном состоянии достаточно долго при помощи затухающего колебания.

Ученые проиллюстрировали это на примере, который известен многим автолюбителям: известно, что автомобиль с амортизаторами может растягивать удар подвески о неровность дороги и тем самым смягчать его, несколько продлевая колебательные движения. Действуя по такому же принципу, сигнал от пары электронов, взаимодействуя с элементами живой клетки, затухает постепенно, и небольшие колебания остаются (десятки микросекунд) в клетке даже после того, как сама квантовая запутанность вышеупомянутой пары уже давно (по квантовым меркам) закончилась.

Итак, Уолтерс и его коллеги утверждают, что именно способность достаточно долго сохранять неспаренные электроны фоторецепторов в запутанном состоянии и приводит к тому, что птицы могут видеть линии магнитного поля. Скорее всего, не только они одни — возможно, внутренний компас многих насекомых, мигрирующих рыб и даже некоторых млекопитающих тоже работает по такому же принципу. Правда, Захари Уолтерс подчеркивает, что все это пока лишь гипотеза, основанная только на моделировании. Без всякого сомнения, она нуждается в экспериментальной проверке.

Тем не менее, если гипотеза группы Уолтерса подтвердится, нам в очередной раз придется снять перед нашими пернатыми друзьями шляпу. Поскольку они каждый день с легкостью проделывают то, что еще не под силу ни одному физику нашей планеты…

Источник

Где у птицы компас?

Вопрос о том, как птицы мигрируют и находят верный путь даже на больших расстояниях, всегда интересовал людей. Навигация птиц до конца не изучена. Наверняка ученый, окончательно разгадавший механизмы ориентации птиц, получит Нобелевскую премию.

Как птицы находят верный путь?

Вопрос о том, как птицы мигрируют и находят верный путь даже на больших расстояниях, всегда интересовал людей. Долгие годы считалось, что важную роль в правильной навигации играют звезды, солнце. На сегодняшний день уже давно известно, что основную роль в ориентации птиц играет магнитное поле. Учёные насчитывают около 50 видов живых существ — млекопитающих, птиц, земноводных, пресмыкающихся, рыб и даже насекомых, которые могут пользоваться магнитным полем Земли для навигации. Но даже с такими развитыми технологиями мы можем только предпологать о механизмах восприятия магнитного поля. В последнее десятилетие пристальное изучение магнетизма Земли позволило обнаружить несомненную связь живых организмов с этим явлением. И это проясняет картину возможных сбоев навигационной системы китов, а также потерю пути при дальних массовых перелетах птиц и поразительно точное следование нужным курсом при обычных благополучных условиях.

Предположительно у птиц есть несколько способов восприятия :
— Глаза
— Клюв

Птицы видят магнитное поле Земли

По последним сообщениям Nature, исследователи из University of Oldenburg обнаружили, что перелетные птицы не просто «чувствуют» магнитное поле Земли, но видят его глазами.
Учёные проводили свои исследования на садовых славках (Sylvia borin), которым вводили молекулярные маркеры, способные перемещаться по нервным волокнам во время передачи сигналов между нервными клетками. Один вид маркера был введен в сетчатку глаза, а второй – в область мозга(«кластер N»), которая является единственной областью мозга у птиц, связанной с ориентированием с помощью магнитных полей.
Результаты ошеломили исследователей. Выяснлось, что птицы не просто чувствуют магнитное поле — они видят его.

В глазах за эту функцию отвечают молекулы белков криптохромов, которые могут находиться в разных состояниях в зависимости от собственной ориентации относительно магнитных полей.

Какой глаз видит магнитное поле?

Учёные уже догадались, что птицы способны видеть магнитное поле. Вольфганг Вильчко не остановился на достигнутом и продолжил эксперименты с малиновками. Для этого он намеренно вызывал у птиц желание лететь на юг. Птицам поочередно закрывали то левый, то правый глаз. Малиновкам из контрольной группы оставили глаза открытыми. Много дней птиц приучали носить шапочки, закрывавшие им один глаз. Только после этого начался эксперимент. Результаты не заставили себя ждать и не оставили никаких сомнений. Птицы из контрольной группы летели в том самом направлении, как и положено было при перелете. Такой же маршрут выбирали и птицы, глядевшие правым глазом. А вот с изменением склонения магнитного поля изменялось направление перелета. А те птицы, у которых был открыт только левый глаз вообще не могли понять куда нужно лететь. Очевидно, их «компас» спрятан в правом глазу. Все нервные волокна, отходящие отсюда, ведут в левую половину мозга, которая и обрабатывает информацию о магнитном поле Земли.

Для чего в клюве магнитные кристалы?

Учёные предполагают, что кроме зрительного восприятия, у перелетных птиц может существовать еще один орган восприятия магнитных полей. Это клюв, в котором были найдены магнитные кристаллы. Предполагается, что эти две системы дополняют друг друга: глаза играют роль компаса, а с помощью клюва измеряется напряженность магнитного поля и составляется своеобразная навигационная карта для перелетов.

«Компасы птиц». Эксперимент Вольфганга Вильчко

Вольфганг Вильчко впервые доказал, что мигрирующие голуби используют магнитное поле, чтобы ориентироваться во время перелета. Их магнитные сенсоры показывают им направление силовых линий магнитного поля. На отклонение стрелки голубиного компаса влияет угол наклона магнитного поля Земли к её поверхности. Так птицы определяют где полюса, а где экватор. Внутренний компас птиц подстраивается под напряженность магнитного поля Земли, но может перестраиваться и под другие значения напряженности магнитного поля во время миграции птиц.

Компасы такого типа были обнаружены более чем у двадцати видов птиц, в основном, у перелетных певчих птиц.

Эксперимент Вольфганга Вильчко

Только что вылупившихся цыплят ученые высаживали рядом с красным мячиком, который птицы воспринимали как свою «мать». Затем ученые прятали мяч за одним из четырех экранов, который был установлен в северном направлении.

Дальнейшие эксперименты показали, что магнитные датчики цыплят действуют схоже с датчиками голубей. Они также реагируют на отклонение и напряженность локального магнитного поля Земли. Оказалось, что птицам нужен для ориентации коротковолновый свет (видимо, голубой). В длинноволновом диапазоне за желтым светом эта способность теряется у всех птиц, которых удалось проверить на сегодняшний день. Эти эксперименты привели ученых к выводу, что способность к ориентации по магнитному полю Земли может быть у всех птиц. Они считают, что способность ориентироваться по магнитному полю Земли появилась давно, задолго до того, как птицы начали мигрировать, и существовала у примитивных птицеобразных, помогая им ориентироваться на местности: в поисках пищи и воды, своих гнезд, мест для сна.

Эксперимент Мартина Викельского

Учёные из университета Принстона выяснили, как ориентируются перелётные птицы. Профессор Мартин Викельский со своими коллегами выбрал для эксперимента дроздов, которые пересекают штат Иллинойс на пути из Южной Америки в Канаду. Дрозды летят ночью и было известно, что птицам помогает внутренний магнитный компас. Учёные отловили нескольких птиц и поместили их в клетки с сильным магнитным полем, направленным поперёк магнитного поля Земли. После прыбывания в такой клетки птичий компас действительно сбился. Дроздов выпустили ночью и вместо севера они полетели на запад и прошли так в неправильном направлении несколько сот километров. Полёт птиц отслеживали по крошечным радиопередатчикам. Но через день птицы снова повернули на север, заново «откалибровав» свой магнитный компас. Предположительно птицы сориентировались по закату.

Разные породы птиц используют разные способы ориентации. Это может быть и магнитное поле Земли, и Солнце, и звёзды, и поляризованный свет.

Навигация почтовых голубей. Эксперимент Анны Гальярдо

Очень известными навигаторами являются почтовые голуби. Почтовый голубь, даже если его увезти за 1000 километров, в большинстве случаев летит к привычной голубятне по кратчайшему маршруту. Способностью возвращаться к гнездовьям из незнакомых дальних мест обладают многие птицы.

Итальянские исследователи во главе с доктором Анной Гальярдо из университета Пизы пришли к выводу, что не сбиться с правильного пути, преодолевая расстояния в сотни километров, почтовым голубям помогает обоняние.

В 2004 году новозеландские учёные выдвинули гипотезу о магнитных частицах в клювах голубей, играющих роль микроскопического компаса. Но Гаглиардо говорит, что птицы могут применять и другой метод: «Они действительно имеют способность обнаруживать магнитные поля, но это не означает, что голуби всегда используют только это».

Эксперимент

Учёные из Пизы удалили у 24 почтовых голубей часть обонятельного нерва, а у других 24 птиц части черепного тройничного нерва. Третья группа из 24 птиц никаким вмешательствам не подвергалась, оставшись в качестве контрольной группы. Все три группы птиц были выпущены на волю приблизительно в 50 километрах от их дома-голубятни. На следующий день все, кроме одной, птицы с повреждённым тройничным нервом были дома — это значит, что способность обнаруживать магнитные поля в данном случае не использовалась. Из группы контроля тоже потерялся только один голубь. А большинство голубей, лишённых обоняния, до голубятни так и не добрались — вернулись лишь четыре птицы.

Всё это говорит о том, что почтовые голуби создают «карты запахов» тех областей, над которыми пролетают, и в дальнейшем используют их для навигации.

IP посредством почтовых голубей

Много полезной информации о голубях

Эксперименты Йигли, Уолкотта и др.

Что дезориентирует компас птиц?

Астрономы первыми заметили что свечение плотно заселенных территорий мешает видеть звезды. Но не только им мешает световой смог. Каждый вечер миллиарды насекомых и птиц попадают в световые ловушки. Бабочки сгорают или, истощив силы, падают на землю. Ученые посчитали, что одна световая реклама из трех букв за год убивает 350 000 насекомых. Прежде всего искусственные источники света путают перелетных птиц. Он ослепляет и дезориентирует внутренний компас птиц и они начинают биться об оконные стекла, стены, прожекторы и даже землю.

Место, где разрываются птичьи сердца

Джатинга, расположенная в 334 км к югу от города Гувахати. Это место, полное тайн для ученых, и настоящий кошмар для птиц. В течение около четырех месяцев, начиная с августа, когда ночи становятся безлунными, туманными, ветреными и дождливыми, эта деревня, где проживает не более 2.500 человек, превращается в кладбище птиц: они летят сюда, чтобы разбиться насмерть.

По легенде люди из племени Земи Нага стали первыми свидетелями странного поведения птиц. Произошло это в конце XIX-ого века, когда птицы, потеряв ориентацию, тысячами стекались на свет костров, которые местные жители жгли для отпугивания диких свиней. Птицы стали падать замертво, это напугало жителей деревни, и они решили, что это не добрый знак, что это боги сбрасывают с небес злых духов в птичьем обличии. Находится в опасном месте люди племени Зами Нага не захотели и вскоре покинули деревню Джатинга.

В 1905 года на это место пришло другое племя – Джайнтиа. Люди вновь были поражены странным поведением птиц, падавших им на головы, когда жители деревни при свете факелов собирали свой скот. Свет, который давали бамбуковые факелы, чем-то привлекал стаи птиц. Но, в отличие от племя Земи Нага, люди из рода Джайнтиа посчитали птиц «даром, посланным богами».

Обнаружил загадочную долину английский чаевод Е.П. Джи, который сам наблюдал такой «птицепад» и описал его в книге «Девственная природа Индии» в 1957 году. Он не был орнитологом, и специалисты посчитали его сообщение о необычном поведении птиц выдумкой. Лишь зоолог Сенгупта заинтересовался этим и отправился в горы Ассама, чтобы на месте проверить достоверность рассказанного чаеводом.

Сенгупта пришел к выводу, что причинами странного «птицепада» служат геофизические аномалии и особое состояние атмосферы, которые нарушает работу нервной системы птиц.

Копия поста с сайта LiveJournal

Пользователь vlad_kosarev 13 2008 в 17:22:00 писал:

Entry tags:работа навигация птиц
Отвечал в комментах на вопрос о том, как голуби находят дорогу домой, и решил повторить у себя в журнале.
Наверное, способность животных к навигации — это один из самых интригующих вопросов в зоологии, многим будет любопытно почитать короткое обобщение наших знаний по данному вопросу.

С возвращеним голубей домой история давняя и все еще толком непонятная. Способность находить свой дом (хоминг) есть у всех птиц, не только у голубей. Но голуби оседлые, весь год живут на одном месте, и достаточно крупного размера, чтобы нести письмо, поэтому их удобно использовать в качестве почтальонов, что люди издавна и делали. Естественно, была проведена их селекция на способности к навигации. Теперь это один из самых удобных модельных видов для изучения хоминга и механизмов навигации животных. Написано на эту тему горы статей и книг. В последнее время появилась возможность одевать на птиц разнообразную аппаратуру — GPS-логгеры, радиопередатчики, приборы для снятия электроэнцефалограммы в полете и пр. Одна из самых интересных работ была сделана в Италии — на голубей повесили GPS, и завезли на несколько десятков км и выпустили. Оказалось, что голуби возвращались вдоль крупных автомагистралей, двигались вдоль них, пока направление к дому более-менее совпадало с направлением дороги, а потом поворачивали на транспортной развязке, если новая магистраль точнее вела к дому. Но принципиальное направление к голубятне они выбирают, используя информацию из разных источников. Это и солнце, и магнитное поле, и запаховая ориентация. Есть несколько научных школ, каждая из которых занимается одим из этих видов ориентации, но, похоже, что все системы есть у птиц, и всеми они могут пользоваться. Только в зависимости от условий выбирают одну из них или несколько сразу.
Самой древней, похоже, является магнитная система, она есть у многих животных. Птицы могут чувствовать магнитное поле земли и ориентируются с его помощью. Видимо, у птиц есть магнитная карта района, где они живут, и представление о принципах изменения магнитного поля при перемещениях в масштабе планеты.
Птицы пользуются солнцем для ориентации примерно также как человек. У них есть внутренние часы, и они вычисляют, на какой угол относительно солнца нужно повернуть, чтобы лететь в нужном направлении. Они вводят поправку на движение солнца. Если перевести им часы, посадив в вольеру на другой фотопериод, когда субьективный день птицы начинается тогда, когда в природе солнце уже в зените, например, то птицы будут ошибаться как раз в соответствии с продолжительностью этого временного сдвига.
Похоже, что запахи тоже могут служить ориентирами, по крайней мере, у голубей и альбатросов.

Интересное в ссылках

13 ссылок

Фото птиц
Много фотографий птиц
Эксперимент Вадима Валерьевича Гаврилова
Объектом для эксперимента послужили мухоловки-пеструшки
Компас летучих мышей
Вопрос — Ответ
Птицы осенью
Теория Янниса Коминиса
Фотохимический компас птиц
Новости НТВ
Как хитрые птицы находят дорогу?
Как птицы узнают о времени перелета?
Как птицы находят дорогу к гнездам?
Перелёты птиц

Подведём итоги

Система навигации у птиц — сложная, многоступенчатая система врожденных программ и приобретенного индивидуального опыта.Для ориентации в пространстве птицы используют различные «внутренние компасы»:

— магнитное поле Земли
— «карты запаха»
— Солнце
— звёзды
— поляризованный свет

Голубиная почта всегда пользовалась уваением, ведь они без труда найдут дорогу домой. Но всё чаще искусственные источники света и многие другие действия человека путают птиц, что приводит к многочисленным смертям пернатых.

Источник

Чувствуют ли птицы на самом деле магнитное поле Земли

Если вы заблудились где-то в лесу, дорогу обратно найти будет непросто. Существует много лайфхаков для определения своего местоположения, но сделать это удается не всегда. Иногда нас спасает навигатор: он ловит сигнал со спутника, который «видит» местность с высоты и может показать, где вы находитесь.

А вот птицам навигатор не нужен. У них есть свой встроенный GPS прямо в голове. Благодаря ему эти животные могут находить дорогу домой даже за тысячи километров от дома. Считается, что все это благодаря чувству магниторецепции — ощущению магнитного поля живыми существами. Кроме птиц это чувство уже находили у бактерий и насекомых. И если у бактерий этот феномен объясняется присутствием специальных органелл с магнитными частицами внутри, то с птицами все не так однозначно.

До сих пор непонятно, как птицы могут чувствовать магнитное поле. По одной из теорий эту функцию у них выполняют специальные белки криптохромы, но воочию наблюдать этот механизм пока не удалось. Согласно другой точке зрения у птиц в некоторых клетках есть частицы магнитного минерала магнетита, которые при действии магнитного поля ориентируются определенным образом и дают сигналы, которые организм может воспринять.

Кроме птиц магнитные поля могут чувствовать и некоторые млекопитающие, такие как мыши и летучие мыши. Однако, они «слышат» поля более сильной напряженности, чем птицы и пользуются этой способностью не так часто.

Источник

Как птицы могут видеть магнитное поле Земли, и зачем им это нужно

Самые удивительные из всех теплокровных позвоночных животных — это птицы, откладывающие яйца, из которых потом появляется их потомство. Многие пернатые — отличные родители и длительное время воспитывают своих малышей. В ходе эволюции эти удивительные создания вместо передних конечностей приобрели крылья и клюв. Эти особи являются социально адаптированными животными, они общаются со своими соседями звуками, тем самым защищаются от хищников или совместно охотятся. Птицы предпочитаю путешествовать, многие регулярно мигрируют, некоторые просто перелетают в пределах своего ареала. Полярная крачка — чемпион среди мигрантов, преодолевает до 90 тысяч километров за год. Птицы населяют все экологические системы Земли. Науке известно более 10 тысяч видов пернатых, и в два раза больше подвидов.

Высокий уровень обмена веществ, отличный аппетит, все это связано с их летательной способностью. Все эти качества помогают птицам справляться с большими мышечными нагрузками и затратами большого количества энергии при перелетах. Объем съедаемого птицами может достигать 28% от их массы тела. Дыхательная система этих летунов самая сложная из всех животных, их организм на высоте требует усиленного газообмена.

Ученые, проводившие исследования на зарянках, с точностью определили, что у перелетных певчих птиц магниторецептивным основным белком является криптохром-4 (Cry4). Он регулируется в течение миграции организмом. По словам исследователей Университета в штате Иллинойс, благодаря белку этот вид пернатых видит незаметные для нашего глаза магнитные линии и выбирает правильное направление полета. Стоит заметить, что научная работа в этой области все еще продолжается, а значит, вскоре нас порадуют еще более грандиозными открытиями.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Источник

Как птицы чувствуют магнитное поле

Во время миграций тростниковые камышевки выбирают направление полета с помощью клюва.

Известно, что многие животные могут ориентироваться по магнитному полю Земли, однако до сих пор не вполне понятно, как именно они его чувствуют. Даже у птиц, у которых магнитную чувствительность изучают дольше, чем у других, магнитосенсорный орган с переменным успехом ищут до сих пор.

Считается, что в таком органе, чем бы он ни оказался, должно быть много железа, и поначалу многие думали, что у пернатых компас находится в клюве – потому что железа в клюве у них как раз много. Но потом оказалось, что если перерезать тройничный нерв, который связывает клюв с мозгом, то птицы все равно будут ощущать магнитное поле. Еще позже появились другие гипотезы насчет птичьего компаса – так, на его роль в 2013 году предложили волосковые клетки внутреннего уха, которые содержали железные микрошарики.

Однако в том же 2013 году в PLoS ONE появилась совместная работа исследователей из Зоологического института РАН и Университета Ольденбурга, которые своими экспериментами отчасти реабилитировали гипотезу «магнитного клюва». Подробно об этом и вообще о магнитном чувстве животных и людей мы рассказывали в девятом номере «Науки и жизни» за 2016 год; сейчас скажем лишь, что у магнитного поля есть разные характеристики, и поэтому можно представить, что тот или иной орган может чувствовать лишь некоторые из них.

Так вот, сотрудники из Зоологического института РАН (Санкт-Петербург) вместе с коллегами из Университета Ольденбурга показали, что клюв и тройничный нерв нужны пернатым для понимания магнитной карты местности. Если нерв перерезать, то у птиц исчезает именно представление о магнитном ландшафте; однако чувство магнитного севера и магнитного юга у них остается – для этого, вероятно, есть рецепторы в какой-то другой части тела.

Исследователи продолжили эксперименты с тройничным нервом птиц: для нескольких десятков камышевок с помощью специальных приборов изменили окружающее магнитное поле, и хотя на деле птицы находились в поселке Рыбачий на Куршской косе Калининградской области, по магнитному полю получалось, что они сидят на 1000 километров восточнее, в Звенигороде Московской области. Остальные ориентиры, которые птицы могли бы использовать для ориентации на местности (солнце, звезды, ландшафт, запахи и так далее), никак не менялись.

Камышевки – перелетные птицы, они гнездятся в Прибалтике, а на зимовку улетают в Западную Африку. Эксперимент ставили весной, так что камышевки стремились попасть именно в прибалтийский регион. Среди них были те, у которых рассекли глазничную ветвь тройничного нерва, и были те, у которых нерв был в порядке. Оказалось, что те, чей нерв повредили, магнитное смещение никак не заметили – он по-прежнему стремились двигаться на северо-восток. А вот обычные птицы стали себя вести так, будто действительно переместились в Подмосковье, и начали стремиться на северо-запад. По словам профессора СПбГУ Никиты Чернецова, новые данные «. доказывают, что информация, которая передается по глазничной ветви тройничного нерва и которая необходима для того, чтобы птица понимала, где она находится, имеет магнитную природу». Есть нерв, есть функция, сам рецептор пока не найден – осталось его найти. Подробно результаты исследований опубликованы в Scientific Reports.

Подобные исследования помогают изучать пути и способы миграции различных животных, а значит, помогают защищать их на всем ареале обитания – ведь виды, живущие в нескольких регионах сразу, часто оказываются особенно уязвимыми. К тому же, если ученым удастся детально изучить птичий «магнитный компас», возможно, в будущем эту систему получится воспроизвести и получить магнитный навигатор, не требующий связи со спутниками.

Источник