Ученые нашли у птиц систему аварийного отключения навигации

Ученые из Зоологического института РАН и Санкт-Петербургского государственного университета обнаружили у птиц ранее не описанную сенсорную систему, которая реагирует на слабые, но быстро меняющиеся возмущения магнитного поля. Она может отключать навигационные механизмы при магнитных помехах, например во время гроз или магнитных бурь, сообщает Российский научный фонд. Результаты исследования опубликованы в Journal of The Royal Society Interface. Об этом рассказывает издание Prokazan.

Перелетные птицы дважды в год преодолевают большие расстояния между местами гнездования и зимовки. Для ориентации они используют несколько систем, включая солнечную, звездную и магнитную. Большинство исследователей связывает работу магнитного компаса птиц с белком криптохромом, который находится в глазу: при слабом освещении в сине-зеленой части спектра он помогает получать информацию о магнитном поле Земли.

Ранее эксперименты показывали, что высокочастотные магнитные возмущения могут сбивать птиц с курса. Такие помехи возникают, в частности, во время гроз и солнечных вспышек. До сих пор существовали два объяснения этого эффекта: либо возмущения напрямую нарушали работу криптохрома, либо у птиц была отдельная система, улавливающая магнитные колебания.

Орнитологи и физики провели опыты с мухоловками-пеструшками во время весенней и осенней миграции на Куршской косе. Для экспериментов использовали конус Эмлена — устройство, по следам на внутренней поверхности которого можно определить направление, в котором птица пыталась лететь. Верх конуса закрывали матовым стеклом, чтобы исключить зрительные ориентиры, но сохранить уровень освещения, достаточный для работы магнитного компаса.

В спокойном геомагнитном поле мухоловки выбирали сезонное направление миграции: осенью — на юго-запад, весной — на север. Затем ученые создавали внутри конусов переменные магнитные поля. При непрерывном высокочастотном сигнале слабой мощности птицы сохраняли ориентацию, а при немного более сильном — теряли ее. После этого исследователи включили прерывистые сигналы с такой же частотой, но меньшей средней мощностью: несмотря на более слабое воздействие, такие импульсы полностью сбивали птиц с курса.

Авторы считают, что этот результат нельзя объяснить только влиянием на криптохром. Если бы птицы воспринимали помехи исключительно через этот белок, более слабый прерывистый сигнал должен был бы действовать слабее, а не сильнее. По словам участника проекта Кирилла Кавокина, обнаруженная система не является навигационной в строгом смысле: она не показывает направление и не определяет координаты. Ее роль состоит в том, чтобы отключать навигационные механизмы в условиях, когда они могут дать ошибочный маршрут.

Ученые предполагают, что принцип работы новой системы отличается от магнитного компаса птиц и может быть связан с электромагнитной индукцией. Возможное место расположения такого детектора магнитных помех — вестибулярный аппарат внутреннего уха. В дальнейшем исследователи планируют выяснить, на какие природные сигналы настроена эта сенсорная система. Для этого уже создана система магнитных антенн, имитирующая импульсы от разрядов молний во время близкой грозы.