Одним из наиболее значимых последних достижений Российской академии наук ее глава Александр Сергеев назвал результаты исследований орнитологов. Они нашли еще один механизм, который позволяет птицам с поразительной точностью совершать перелеты на расстояния в тысячи километров. О сути этого исследования рассказывает директор биологической станции "Рыбачий", член-корреспондент РАН Никита Чернецов.

Многие уверены, что с миграцией птиц наука давно разобралась, что они ориентируются по магнитному полю. Однако недавно авторитетный научный журнал Science признал, что миграция птиц по-прежнему остается для науки загадкой. А ведь ее изучают более 100 лет. Насколько продвинулись ученые в понимании этого феномена?

Никита Чернецов: Чтобы птица могла за тысячи километров вернуться к месту гнездования, ей нужны карта и компас. Это понял в середине 50-х годов прошлого века немецкий ученый Гюнтер Крамер. Вначале должна понять, где находится по отношению к цели, и тут ей нужна карта, а затем уже с помощью компаса выбрать и поддерживать направление движения. Сегодня наука считает, что и компас, и карта могут "работать" на разных физических принципах.

То есть магнитным полем Земли дело не ограничивается?

Никита Чернецов: Сейчас общепризнано, что птицы ориентируются с помощью трех компасных систем: по Солнцу, по звездам и по магнитному полю Земли. Солнечный компас зависит от чувства времени птиц, по сути, от их внутренних часов. А навигации по звездам они обучаются с самого раннего возраста. Вообще умение пользоваться звездным компасом своей сложностью поражает многих специалистов. Оно требует от птиц хорошо развитых когнитивных способностей, гораздо более продвинутых, чем при работе с магнитным компасом. К примеру, птицы должны замечать медленное вращение неба, выделять центр вращения.

А вот магнитный компас, о котором наслышаны многие, на самом деле долгое время не признавался рядом ученых. Ведь он предполагает, что у птиц должна быть особая система, которой нет у человека, так называемая сенсорная модальность. А потому к подобным исследованиям относились так же скептически, как, например, к изучению телепатии у людей. Ситуация изменилась, когда в 70-х годах на научных фактах было доказано существование у птиц магнитного компаса. Считается, что, в отличие от солнечного и звездного, он у птиц является врожденным. Этот компас не действует в полной темноте, работает в синем и зеленом свете и "отключается" в желтом и красном.

А каков механизм? Как птицы воспринимают магнитное поле?

Никита Чернецов: Это сложная система, на пальцах не объяснишь. Важно лишь отметить, что в сетчатке их глаза есть рецепторы, через которые запускаются химические реакции. Они преобразуют поле в зрительные образы. Можно сказать, что птицы фактически "видят" магнитное поле. Но вот что интересно. Помимо глаза для получения информации о магнитном поле у птиц существует еще один канал - это тройничный нерв. Его чувствительные окончания находятся в надклювье, откуда информация по нерву поступает в мозг.

Почему природа столь расточительна? Зачем она подарила птице сразу три компаса? Кстати, какой из них точней?

Никита Чернецов: Над этим вопросом давно бьются ученые. Кстати, над птицами очень сложно ставить эксперименты, которые дали бы однозначные ответы. Сейчас считается, что иерархия различных компасов зависит не только от видов птиц, но они разные даже у популяций одного вида. Некоторые птицы, скажем, "дальнобойщики", регулярно сверяют свой магнитный компас с астрономическим. Для тех, кто мигрирует на короткие расстояния, достаточно одного магнитного компаса. Но если с компасами у науки есть определенная ясность, хотя вопросов еще множество, то ситуация с навигационными картами птиц куда хуже.

То есть остается неясным, как птицы определяют свое местоположение по отношению к цели перелета?

Никита Чернецов: Здесь много гипотез, среди них две наиболее реалистичные. Согласно первой, птицы пользуются картой градиентов магнитного поля, в частности, его напряженности и наклонения. Они меняются от полюса к экватору, а потому могут быть координаторами широты, направления "север-юг". И в экспериментах показано, что пернатые каким-то образом умеют это измерять. Но вот как им определить на карте географическую долготу, координаты "восток-запад"? Даже люди научились определять долготу только в XVIII веке.

А чтобы птицам решить эту проблему, им надо измерять еще и третий параметр, магнитное склонение - угол между географическим и магнитным полюсами. Такая гипотеза высказана давно, но не было ее реальных подтверждений. И нам впервые в мире удалось в экспериментах с тростниковыми камышовками показать, что они обладают такой способностью, могут измерять склонение в направлении "восток - запад". Значит, могут пользоваться магнитной картой. Именно эту работу имел в виду президент РАН Александр Сергеев, говоря о последних достижениях академии. Теперь нам надо показать, что подобный механизм работает и у других птиц.

А удалось понять механизм, физику явления?

Никита Чернецов: Мы показали, что информация о долготе может поступать в мозг по тройничному нерву, о котором я уже говорил. Возможно, в надклювье есть маленькие частицы магнетита, по сути, это похоже на наш обычный компас. Сейчас данную версию изучаем вместе с учеными питерского Института ядерной физики.

Есть версия, что птицы могут ориентироваться в пространстве по запаху...

Никита Чернецов: Да,Ведь концентрация определенных веществ в атмосфере может меняться, а значит и здесь вероятно есть градиент. В ряде экспериментов птицы с "отключенной" системой обоняния теряли ориентацию. Но у этой версии немало критиков, она требует очень серьезной аргументации.

Юрий Медведев

Источники

Ученые выяснили, как птицы не сбиваются с пути при дальних перелетах
Новости@Rambler.ru, 08/08/2018
Ученые выяснили, как птицы не сбиваются с пути при дальних перелетах
Российская газета (rg.ru), 08/08/2018
Навигаторы в перьях
Российская газета, 09/08/2018
Навигаторы в перьях
Российская газета # Москва, 09/08/2018
Птицам ориентироваться по магнитной карте помогает тройничный нерв
Новости@Rambler.ru, 11/08/2018
Птицам ориентироваться по магнитной карте помогает тройничный нерв
Индикатор (indicator.ru), 11/08/2018
Санкт-Петербург: "GPS" для птиц: ученые выяснили, как камышевки ориентируются по магнитной карте
Молодежное информационное агентство (миамир.рф), 10/08/2018
Птицам ориентироваться по магнитной карте помогает тройничный нерв
Российский научный фонд (рнф.рф), 13/08/2018
Птицам ориентироваться по магнитной карте помогает тройничный нерв
Российский научный фонд (rscf.ru), 13/08/2018

Похожие новости

  • 20/07/2018

    Ученые исследуют распространение тепла в сверхчистых кристаллах

    Ученые из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали математическую модель процессов, происходящих при распространении тепла в сверхчистых кристаллах. Это откроет перспективы создания новых материалов для использования в охлаждающих контурах различного оборудования.
    228
  • 02/11/2017

    Четыре проекта СО РАН войдут в программу реиндустриализации экономики Новосибирской области

    ​Как сообщил газете «Континет Сибирь» заместитель губернатора Новосибирской области Анатолий Соболев, в настоящее время в правительстве рассматриваются четыре новых потенциальных «флагманских» проекта.
    579
  • 23/06/2018

    Российские ученые нашли вещество, ослабляющее защиту раковых клеток

    ​Российские молекулярные биологи открыли вещество, способное "отключать" белки, мешающие химиотерапии убивать раковые клетки, и успешно проверили его работу на культурах рака прямой кишки.
    376
  • 28/05/2018

    Российские ученые рассказали о припадках эпилепсии, вызываемых антибиотиками

    Приступы эпилепсии, вызываемые некоторыми антибиотиками "последней надежды", оказались не связаны с тем, что они могут нарушать работу "тормозящих" рецепторов мозга, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Biochemical and Biophysical Research Communications.
    230
  • 15/11/2017

    Учёные обнаружили у нескольких морских существ вещества, способные уничтожать раковые клетки

    ​Ученые из Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) вместе со своими коллегами из Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВО РАН), а также из ведущих онкологических клиник Германии и Швейцарии обнаружили в составе ряда морских организмов (гидробионтов) уникальные вещества, способные уничтожать опухолевые клетки.
    618
  • 16/05/2018

    Уран поможет хранить радиоактивные отходы

    ​Международный коллектив ученых с участием российских исследователей получил новый тип нанотрубок из атомов урана и серы, которые можно использовать в качестве уникальных форм для захоронения радиоактивных отходов.
    252
  • 14/05/2018

    Ученые знают, как заставить проводник из графена лучше работать

    ​Графен – очень хороший проводник и перспективный материал, обладающий необычными свойствами. Сегодня ученые могут изготавливать уникально чистые образцы графена, которые содержат всего несколько примесей, мешающих его работе.
    234
  • 29/12/2017

    Топ-20 наиболее интересных разработок сибирских ученых в 2017 году

    На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-20  сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2017 года, размещенных на нашем портале.
    951
  • 02/06/2018

    Опарыши помогли ученым повысить эффективность работы с самыми опасными микробами

    ​Биологи из Санкт-Петербурга смогли повысить эффективность работы антибиотиков в борьбе с самыми опасными микробами, изучая молекулы, которые вырабатывают опарыши, личинки мясных мух, говорится в статье, опубликованной в журнале Infection and Drug Resistance.
    215
  • 23/08/2018

    Химики из России создали нанотрубки, сжимающиеся при нагревании

    ​Ученые из Санкт-Петербурга создали первые в мире микротрубки из необычного материала, сжимающегося при нагревании. "Рецепт" по их выращиванию был представлен в журнале Inorganic Chemistry. "Пока мы только научились синтезировать микротрубки, но не изучили их термическое поведение.
    157