Акулы ориентируются по магнитному полю Земли
Новое исследование показывает, что некоторые акулы могут читать поле Земли как карту и использовать его для навигации в открытом море.
В 2005 году ученые сообщили, что большая белая акула переплыла из Южной Африки в Австралию и обратно почти по прямой линии — подвиг, который побудил некоторых ученых предположить, что акула полагалась на магнитное чутье.
С 1970-х годов исследователи подозревали, что пластиножаберные, группа рыб, в состав которой входят акулы, скаты и рыба-пила, могут выявлять магнитные поля. «Но никто не предположил, что акулы используют поля для определения своего местоположения или навигации, отчасти потому, что с акулами нелегко работать», — говорит Михаэль Винкльхофер, биофизик из Университета Карла фон Осицкого в Ольденбурге в Германии. «Одно дело, если у вас есть маленький омар или детеныш морской черепахи, но, когда вы работаете с акулами, вам нужно все масштабировать».
Брайан Келлер, эколог из Университета штата Флорида, и его коллеги решили провести эксперимент. Исследователи обмотали клетку размером со спальню медной проволокой и поместили небольшой бассейн в центре клетки. Пропуская электрический ток по проволоке, они смогли создать настраиваемое магнитное поле в центре бассейна. Затем ученые отобрали 20 молодых особей акулы-молота, вида, который мигрирует на сотни километров, с мелководья у побережья Флориды. Они поместили акул в бассейн по одной и позволили им свободно плавать под воздействием трех различных магнитных полей. Одно поле имитировало естественное поле Земли в том месте, где были собраны акулы, тогда как другие имитировали поля в местах в 600 км к северу и 600 км к югу от их мест обитания.
Когда поле было таким же, как и в месте сбора акул, исследователи обнаружили, что животные плавали в случайных направлениях. Но под воздействием южного магнитного поля акулы настойчиво меняли курс, чтобы плыть на север, в стену бассейна, к месту обитания.
Ученые обнаружили, что акулы не выбирали никакого направления, когда плавали под воздействием северного поля. Это может быть связано с тем, что акулы-молоты обычно не мигрируют к северу от своего дома, и поэтому им редко приходится снова возвращаться на юг. «Это может подтвердить теорию о том, что их способность ориентироваться в направлении к своему дому — это приобретенное поведение», — говорит Брайан Келлер. «Они могут не знать, что делать под воздействием северного поля, потому что они никогда там не были».
Хотя в своих экспериментах ученые использовали акул-молотов, Келлер говорит, что другие акулы, вероятно, также используют магнитное поле Земли для навигации. По словам Келлера, такие виды, как большая белая акула, которые путешествуют на более дальние расстояния, чем акулы-молоты, даже больше используют эту способность. «Теперь, когда магнитная навигация выявлена у многих животных, остается выяснить, что лежит в ее основе», — говорит Винкльхофер. Некоторые говорят, что это чувство зависит от клеток, содержащих магнитный минерал железа, магнетит, тогда как другие задействуют белок в сетчатке, называемый криптохромом. «Все основные органы чувств изучены», — говорит Винкльхофер. «Ключевой вопрос — как они это делают?».
Результат исследований добавляет акул к списку животных, включая птиц, морских черепах и омаров, которые ориентируются в пространстве используя таинственное магнитное чутье.
В 2005 году ученые сообщили, что большая белая акула переплыла из Южной Африки в Австралию и обратно почти по прямой линии — подвиг, который побудил некоторых ученых предположить, что акула полагалась на магнитное чутье.
С 1970-х годов исследователи подозревали, что пластиножаберные, группа рыб, в состав которой входят акулы, скаты и рыба-пила, могут выявлять магнитные поля. «Но никто не предположил, что акулы используют поля для определения своего местоположения или навигации, отчасти потому, что с акулами нелегко работать», — говорит Михаэль Винкльхофер, биофизик из Университета Карла фон Осицкого в Ольденбурге в Германии. «Одно дело, если у вас есть маленький омар или детеныш морской черепахи, но, когда вы работаете с акулами, вам нужно все масштабировать».
Брайан Келлер, эколог из Университета штата Флорида, и его коллеги решили провести эксперимент. Исследователи обмотали клетку размером со спальню медной проволокой и поместили небольшой бассейн в центре клетки. Пропуская электрический ток по проволоке, они смогли создать настраиваемое магнитное поле в центре бассейна. Затем ученые отобрали 20 молодых особей акулы-молота, вида, который мигрирует на сотни километров, с мелководья у побережья Флориды. Они поместили акул в бассейн по одной и позволили им свободно плавать под воздействием трех различных магнитных полей. Одно поле имитировало естественное поле Земли в том месте, где были собраны акулы, тогда как другие имитировали поля в местах в 600 км к северу и 600 км к югу от их мест обитания.
Когда поле было таким же, как и в месте сбора акул, исследователи обнаружили, что животные плавали в случайных направлениях. Но под воздействием южного магнитного поля акулы настойчиво меняли курс, чтобы плыть на север, в стену бассейна, к месту обитания.
«Это говорит о том, что они могут использовать магнитные поля для миграции на большие расстояния», — говорит Нил Хаммершлаг, специалист по акулам из Университета Майами.
Ученые обнаружили, что акулы не выбирали никакого направления, когда плавали под воздействием северного поля. Это может быть связано с тем, что акулы-молоты обычно не мигрируют к северу от своего дома, и поэтому им редко приходится снова возвращаться на юг. «Это может подтвердить теорию о том, что их способность ориентироваться в направлении к своему дому — это приобретенное поведение», — говорит Брайан Келлер. «Они могут не знать, что делать под воздействием северного поля, потому что они никогда там не были».
Хотя в своих экспериментах ученые использовали акул-молотов, Келлер говорит, что другие акулы, вероятно, также используют магнитное поле Земли для навигации. По словам Келлера, такие виды, как большая белая акула, которые путешествуют на более дальние расстояния, чем акулы-молоты, даже больше используют эту способность. «Теперь, когда магнитная навигация выявлена у многих животных, остается выяснить, что лежит в ее основе», — говорит Винкльхофер. Некоторые говорят, что это чувство зависит от клеток, содержащих магнитный минерал железа, магнетит, тогда как другие задействуют белок в сетчатке, называемый криптохромом. «Все основные органы чувств изучены», — говорит Винкльхофер. «Ключевой вопрос — как они это делают?».
Результат исследований добавляет акул к списку животных, включая птиц, морских черепах и омаров, которые ориентируются в пространстве используя таинственное магнитное чутье.
