Дэвид Барри - Супернавигаторы. О чудесах навигации в животном мире

Жизнь угрей начинается в Саргассовом море, большой океанской области на юго-западе Атлантики. Прежде всего только что вылупившимся из икры личинкам (или лептоцефалам) нужно попасть в Гольфстрим, который будет нести их — как и только что вылупившихся черепашат логгерхеда — по северному субтропическому антициклоническому круговороту Атлантического океана. Приблизившись к европейскому континентальному шельфу, где глубина значительно меньше и вода менее соленая, лептоцефалы превращаются в так называемых стеклянных угрей и уходят из моря в реки и ручьи.

Там они становятся взрослыми, желтыми угрями. В этом состоянии угорь может прожить до двадцати лет, пока не достигнут зрелости его половые органы. После этого он возвращается на нерест в Саргассово море — на расстоянии около 5000 километров.

В одном недавнем эксперименте [423] Naisbett-Jones, L. C., Putman, N. F., Stephenson, J. F., Ladak, S., & Young, K. A. (2017). ‘A magnetic map leads juvenile European eels to the Gulf Stream’, Current Biology, 27 (8). P. 1236–1240. стеклянных угрей ловили, когда они заходили в реку Северн в Уэльсе, и подвергали разнообразным магнитным перемещениям. Оказалось, что угри чувствительны к «малым изменениям напряженности магнитного поля и угла его наклонения на маршруте морской миграции». Более того, по-видимому, они склонны плыть в том направлении, которое увеличивает вероятность попадания в Гольфстрим — опять же, в точности как черепашата.

Недостаток этого исследования состоит в том, что стеклянные угри весьма значительно отличаются от лептоцефалов. Поэтому нельзя с уверенностью сказать, применимы ли его выводы к поведению только что вылупившихся личинок угря, плавающих далеко в Атлантике [424] Durif, C. M., Bonhommeau, S., Briand, C., Browman, H. I., Castonguay, M., Daverat, F., … & Moore, A. (2017). ‘Whether European eel leptocephali use the earth’s magnetic field to guide their migration remains an open question’, Current Biology, 27 (18), R 998–R 1000. . Тем не менее, если угри хоть на каком-то этапе своей жизни реагируют на изменения конфигурации геомагнитного поля, кажется вполне вероятным, что они действительно могут использовать магнитную навигацию. В этой области, очевидно, требуются дальнейшие исследования.

На чувствительные элементы, которые позволяют животным обнаруживать магнитное поле Земли, идет настоящая охота. За последние лет десять эта задача свела вместе ученых, занимающихся квантовой физикой и химией, геофизикой, молекулярной и клеточной биологией, электрофизиологией, нейроанатомией и, разумеется, изучением поведения, но может оказаться, что поиски следует вести в еще более широком диапазоне. Тех, кто в конце концов найдет ответы на связанные с этой темой вопросы, вполне могут ждать Нобелевские премии.

Когда ученые говорят о навигации визуальной, акустической, инерционной или ольфакторной, они весьма хорошо представляют себе, какие сенсорные механизмы задействованы. Они знают, как устроены и функционируют глаза, уши и носы, хотя детали у разных групп животных, разумеется, могут чрезвычайно сильно различаться. Зрением обладают и буревестники, и навозные жуки, но видят они разные вещи; лосось чувствует вкус растворенных в воде химических веществ, которые ни о чем не говорят птицам или бабочкам; лишь немногие животные могут сравниться с летучими мышами в том, что касается особенностей их слуха. Кроме того, ученые хорошо понимают, как именно (по меньшей мере у некоторых животных) нервные сигналы, поступающие от органов чувств, обрабатываются центральной нервной системой — вплоть до закономерностей активации отдельных клеток мозга.

Но в том, что касается геомагнитной навигации, картина остается гораздо более непонятной. Сейчас существуют три радикально разные теории, и любая из них может оказаться верной — а может быть, и все сразу. Кроме того, все еще нельзя исключить, что мы имеем дело с каким-то совершенно иным механизмом, о котором мы до сих пор не имеем никакого представления.

Тема эта настолько сложна и специализированна, что я могу предложить лишь краткую сводку нынешнего положения дел.

Одна из проблем, встающих перед учеными, которых интересует, как животные чувствуют магнитное поле Земли, связана с тем, что это поле легко проникает сквозь живые ткани. Следовательно, магниторецепторы не обязательно должны находиться на поверхности тела животного — как глаз, нос или ухо; они вполне могут быть скрыты глубоко внутри него. Кроме того, они бывают не крупными. Иногда они не сконцентрированы в одном месте: основным элементом такой системы могут быть отдельные клетки, разбросанные по всему организму — буквально от головы до хвоста. Так что на самом деле может не существовать никакой узнаваемой структуры, которую мы могли бы найти.