Ночницы держат курс полета по геомагнитному полю, но калибруют его по заходящему солнцу. Чтобы установить это, ученые сбили мышам магнитные ориентиры во время заката.
Многие летучие мыши совершают сезонные миграционные перелеты, подобно птицам, а также возвращаются в родную пещеру после охоты, которая может происходить за много километров. Однако механизмы навигации у рукокрылых изучены намного меньше, чем у птиц. Не так давно ученые узнали, что летучие мыши, так же как птицы, способны воспринимать магнитное поле Земли. Новые эксперименты, проведенные немецкими и болгарскими биологами, дают дополнительную информацию: мыши ориентируются по магнитному полю, но настраивают свой компас по заходящему солнцу.
Казалось бы, животным, ведущим ночной образ жизни, удобнее использовать для ориентации звезды, а не солнце. Однако эксперименты показали, что это не так. Ричард Холланд (Richard Holland) из Института орнитологии Общества Макса Планка (Max Planck Institute for Ornithology) в Радольфцеле, Германия, и его коллеги из Национального музея естественной истории (National Museum of Natural History) в Софии работали с большой ночницей (Myotis myotis). 32 зверюшек они поймали в пещере Орлова Чука в Болгарии и перевезли их на территорию расположенного рядом исследовательского центра летучих мышей. Там мыши жили в помещении с искусственным освещением, имитирующим естественные восход и закат Солнца.
Мышей магнитно дезориентировали
В полукилометре от исследовательского центра ученые установили четыре катушки Гельмгольца для создания искусственного магнитного поля. Две из них подключили к источнику питания, в результате чего внутри катушек геомагнитное поле оказалось смещено на 90 градусов к востоку. Другие две катушки оставили неподключенными для контроля.
В этом месте ученые провели два эксперимента, в которых половине мышей усложнили задачу навигации, поместив их в измененное магнитное поле.
Животных в специальном контейнере помещали внутрь работающей и неработающей катушек Гельмгольца. Первый эксперимент начинали за полчаса до заката и вынимали мышей через час после. Во время манипуляции мыши могли наблюдать заходящее Солнце. По этой схеме в течение двух последовательных ночей прогнали восемь мышей -- четырех опытных (прошедших через измененное магнитное поле) и четырех контрольных.
Во втором эксперименте мыши попадали в катушки на то же время после того, как все отсветы заходящего солнца исчезали с неба. Через эту схему также прошли восемь мышей.
После того как мышей вынимали из магнитных катушек, их отвозили за 25 км, чтобы выпустить в максимально плоском месте без видимых ландшафтных ориентиров. Полет ночниц биологи отслеживали благодаря тому, что на спине каждой находился миниатюрный радиопередатчик, прикрепленный с помощью клея.
Доверять можно только солнцу
Когда ученые сравнили направление полета, которое выбирают опытные и контрольные мыши в первом эксперименте, они увидели существенную разницу. Контрольные мыши летели в направлении, близком к азимуту на родную пещеру. А усредненный курс опытных мышей оказался сдвинутым на 77,56 градусов к востоку (в том же направлении, в котором им сдвигали магнитное поле).
Во втором эксперименте между направлением полета опытных и контрольных мышей разницы не наблюдалось. То есть сдвиг магнитного поля в этом случае никак не повлиял на ориентацию.
Поскольку разница между первым и вторым экспериментом состояла во времени помещения в магнитное поле -- до заката и после заката, -- ученые предположили, что именно заходящее Солнце служит летучим мышам ориентиром, по которому они калибруют свой компас. Они сверяют воспринимаемое магнитное поле с абсолютным географическим ориентиром. Причем делают это каждый день. После заката мыши этого сделать не могут, поэтому, когда их выпускают, они летят по установленным ранее ориентирам и не сбиваются с пути. А если поле поменять во время заката, ориентир сбивается.
В итоге из 32 мышей 26 особей вернулись домой, но в первом эксперименте мышам, которым сбивали магнитное поле, потребовалось для этого гораздо больше времени. Многие их них оказались в родной пещере на вторые и на третьи сутки. Это означает, что во время следующего захода солнца они снова настроили свой компас правильно.
Собственно, гипотеза калибровки компаса по солнцу родилась раньше -- на примере навигации птиц. Птицы, как считают специалисты, используют при этом поляризацию света, которая возникает на закате. Можно предположить, что мыши поступают так же, но неизвестно, способен ли глаз млекопитающего воспринимать поляризацию света, тем более что у ночных животных в сетчатке преобладают палочки. Скорее всего, они используют заходящее солнце как абсолютный географический ориентир, указывающий направление на запад.
Подробнее о том, с чем летучие мыши сверяют компас, можно прочитать в журнале PNAS
