Известно, что при воздействии на тело птицы слабым переменным магнитным полем в мегагерцовом диапазоне работа их «компаса» нарушается. В 2018 году международная группа исследователей, куда вошёл профессор Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) Никита Чернецов, выяснила, что информация о магнитном местоположении передаётся в мозг птицы по глазничной ветви тройничного нерва. Однако сам рецептор в ходе этой работы не был найден. Для поиска такого приёмника «магнитной» информации сотрудники СПбГУ вместе с коллегами из Института эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН и биостанции «Рыбачий» Зоологического института РАН разработали миниатюрный прибор.
В сетчатке глаз птиц и некоторых других животных содержится криптохром — белок, который способен по-разному вести себя в фотохимических превращениях в зависимости от воздействия магнитного поля. Согласно одной из теорий, с помощью этого белка птица может в буквальном смысле видеть магнитное поле. Чтобы проверить, действительно ли магнитный компас связан с глазами, сотрудники СПбГУ решили направить в область птичьих глаз переменное магнитное поле, которое теоретически должно было сбить пернатых с толку. Для экспериментов разработали устройство весом всего 0,95 г, которое состоит из микрогенератора переменного тока высокой частоты и маленьких индукционных катушек — они создают высокочастотное магнитное поле. Благодаря крошечным размерам катушек магнитное поле можно локально прикладывать к верхней передней части черепа птицы, где находятся глаза.
Микрогенераторами, как рюкзачками, снабдили 22 садовые славки. Это небольшие птички, распространённые по всей территории Европы, которые на время зимовки улетают в Африку. Перехватывали их на пути к южным «квартирам» в начале осени — на биостанции «Рыбачий» на Куршской косе в Калининградской области. После серии экспериментов оказалось, что птицы как с включёнными генераторами, так и с выключенными ведут себя одинаково. Помещённые в специальные круглые клетки без доступа к видимым ориентирам, они всё-таки прыгали в том направлении, куда полетели бы, если бы были свободны, — на юго-запад. Если же клетку с птицей помещали в большую стационарную катушку, где переменное поле действовало на птицу целиком, птица полностью теряла способность определять направление.
Полученный результат ставит под сомнение фотохимическую теорию магнитного компаса птиц. Исследователи пришли к выводу, что у птиц есть иные сенсорные системы, чувствительные к слабым высокочастотным магнитным полям.
В будущих экспериментах орнитологи хотят изучить другие участки тела птиц в поисках компаса. Это может быть верхняя часть клюва, а также лагена — часть внутреннего уха птицы. При этом в опытах предполагается воспользоваться разработанными мини-устройствами, глушащими магнитный компас птиц, слегка изменив индукционные катушки.
По мнению петербургских исследователей, решение задачи обнаружения птичьего компаса может помочь в будущем создать новые бесспутниковые навигационные системы.
Результаты исследования опубликованы в журнале «Scientific Reports».
По информации пресс-службы СПбГУ.
