Глазами малиновки: как выглядит магнитное поле?

Не секрет, что многие птицы способны чувствовать магнитное поле Земли. Считается, что эта способность напрямую связана с активностью специфических молекул в сетчатке глаза птицы, позволяющая ей в буквальном смысле видеть магнитные поля в форме пятен света и тени, налагающихся на обычное изображение. Новое исследование показало, что работа «внутреннего компаса» напрямую зависит от того, насколько четко птица видит правым глазом.

Исследователи из Университета Гете (Франкфурт, Германия) во главе с Катрин Стаппут (Katrin Stapput) изучали зрение малиновки, чтобы больше узнать о чувствительности птиц к магнитным полям. Они обнаружили, что если правый глаз малиновки закрыть матовой накладкой, птицы теряют направление миграции. При этом с закрытым левым глазом малиновки ориентируются так же хорошо, как и без каких-либо помех зрению.

С тех пор, как в 1968 году была обнаружена чувствительность малиновок к магнитному полю Земли, проводилось множество исследований этого явления, показавших участие в навигации правого глаза (и левого полушария мозга) птиц, однако детали по-прежнему оставались неясны.

Наиболее вероятными кандидатами на должность «ответственных за магнитную навигацию» считаются криптохромы (белки, чувствительные к синему свету) и флавинадениндинуклеотиды (ФАД), содержащиеся в светочувствительных клетках сетчатки глаза. При воздействии синего света криптохромы и ФАД переходят в активное состояние, в котором каждая молекула меет неспаренный электрон, образуя радикальную пару. Магнитное поле влияет на время, в течение которого молекулы возвращаются в неактивное состояние.

Криптохромы также влияют на светочувствительность клеток сетчатки, что свидетельствует об их возможном влиянии на чувствительность к магнитным полям. В результате магнитные поля создают эффект наложения светлых и темных пятен поверх видимого птицей «изображения». Этак картина меняется, когда птица поворачивает голову, создавая визуальный «компас».

Стаппут решила проверить теории, надев на малиновок очки, одно из стекол которых было матовым, а другое чистым. При этом светопроницаемость с обеих сторон была одинаковой – через каждое стекло проходило 70% попадающего на него света, но одно из изображений было размыто. Затем птицы были помещены в клетки до тех пор, пока не пришло время их миграции.

Малиновок выпустили в большую воронку, стенки которой были покрыты канцелярской корректирующей жидкостью. Птицы, задевая покрытие, царапали его. В результате выяснилось, что птицы с закрытым левым глазом и те из них, которым посчастливилось остаться без «очков», выбирали правильное направление – на север. А малиновки с закрытым правым глазом были дезориентированы и летели, куда придется.

Эксперимент Стаппут, результаты которого опубликованы в журнале Current Biology, впервые показал, что для ориентирования по магнитному полю Земли птицам необходимо не просто освещение, а четкое зрение правого глаза. Магнитная чувствительность налагается на обычное зрение в виде размытых пятен, и если птица не может отделить «магнитную» картинку от «визуальной» – грош цена такому «компасу». Визуальное изображение обычно имеет четкие линии и контуры, тогда как магнитное более размыто.

На первый взгляд, птицам можно только позавидовать – природа наделила их замечательной способностью, подарив «компас, который всегда с тобой». Но организм пернатых платит за это свою цену – видеть магнитные поля им помогает крайне токсичная для всего живого молекула.

Птицы готовятся к войне

Всем памятны леденящие душу кадры хичкоковского триллера «Птицы» - массовое нападение пернатых на жителей небольшого городка. Ученые показали, как в реальности ведут себя стаи птиц, готовясь к столкновению с соперниками. Почти как люди: стимулируют друг у друга чувство солидарности.

Подобное поведение, кстати, свидетельствует о том, что птицы вполне способны к прогнозированию и планированию будущего – то есть, психическим функциям, которые обычно относят лишь к людям и другим высшим млекопитающим.Энди Редфорд (Andy Radford) и его коллеги исследовали популяцию зеленых лесных удодов (Phoeniculus purpureus), птиц, очень распространенных в лесах южной Африки. Они живут в группах числом до 12-ти особей, с развитой и – увы – крайне несправедливой иерархией.

В каждой группе обязательно имеется доминантная спаривающаяся пара и неспаривающиеся «подчиненные», которые вынуждены заниматься выкармливанием и воспитанием их потомства. Как и у многих других общественных животных, у этих удодов роль объединяющего группу ритуала играет вычесывание. Стоит также сказать, что удоды – птицы территориальные, каждая стая владеет собственным кусочком леса и отстаивает его от вторжения пришельцев.

Проведя полевые исследования, Редфорд и его команда обнаружили, что в те периоды, когда стая зеленых удодов приближается к границам собственных владений – то есть, к местам, где вероятность столкновения с другой стаей особенно высока – ритуал вычесывания перышков клювом проводится с особой интенсивностью и тщательностью. Главную скрипку при этом играет доминантная пара, тем самым словно еще раз «убеждая» своих подопечных, что они – одна стая, одна группа, и «должны держаться вместе». Все как у людей.

Интересно, что самим себе у границ территории птицы перышки вычищают не чаще, чем в остальных областях – но частота ухода за «согражданами» резко возрастает. «Если бы подобное поведение было направлено на себя, - комментирует Редфорд, - оно служило бы свидетельством стресса, а вычесывание птиц низшего ранга доминирующими особями требуется для иных целей. Это высоко социализированная форма поведения, которая приобретает особую интенсивность в ожидании опасности».