Дэвид Барри - Супернавигаторы. О чудесах навигации в животном мире

Недавнее открытие структуры, содержащей частицы магнитного минерала, в волосковых клетках, выстилающих полукружные каналы внутреннего уха, вдохнуло в гипотезу электромагнитной индукции новую жизнь [446] Lauwers, M., Pichler, P., Edelman, N. B., Resch, G. P., Ushakova, L., Salzer, M. C., … & Keays, D. A. (2013). ‘An iron-rich organelle in the cuticular plate of avian hair cells’, Current Biology, 23 (10). P. 924–929. . Идея состоит в том, что в жидкости, циркулирующей в этих органах, может индуцироваться электрический ток, а волосковые клетки могут его регистрировать.

В вопросе о магнитном компасном чувстве на основе электромагнитной индукции гораздо больше неопределенности, чем в двух других гипотезах, но, возможно, он заслуживает более пристального изучения [447] Nordmann, G. C., Hochstoeger, T., & Keays, D. A. (2017). ‘Magnetoreception — a sense without a receptor’, PLoS Biology, 15 (10), e2003234. .

Тунец [448] Речь идет о нескольких видах тунца — обыкновенном, или синем, тунце ( Thunnus thynnus ), тихоокеанском голубом тунце ( Thunnus orientalis ) и австралийском тунце ( Thunnus maccoyii ). — один из самых быстрых и сильных пловцов в море; он способен перемещаться в воде почти так же быстро, как гепард на суше. Эти рыбы пересекают Тихий и Атлантический океаны, путешествуя туда и обратно между местами нереста и нагула, чрезвычайно предсказуемым образом [449] Tawa, A., Ishihara, T., Uematsu, Y., Ono, T., & Ohshimo, S. (2017). ‘Evidence of westward transoceanic migration of Pacific bluefin tuna in the Sea of Japan based on stable isotope analysis’, Marine Biology, 164 (4). P. 94; Block, B. A., et al. (2005). ‘Electronic tagging and population structure of Atlantic bluefin tuna’, Nature 434. P. 1121–1127. . Видимо, они должны быть искусными навигаторами и, возможно, используют для этого магнетизм.

На закате и рассвете тунец выполняет странный маневр, который называют «пикирующим погружением»: он быстро опускается под крутым углом в глубину, а затем возвращается на поверхность. Это происходит приблизительно за полчаса до рассвета или через полчаса после заката, когда солнце находится градусах в шести ниже горизонта [450] Willis, J., Phillips, J., Muheim, R., Diego-Rasilla, F. J., & Hobday, A. J. (2009). ‘Spike dives of juvenile southern bluefin tuna (Thunnus maccoyii): a navigational role?’, Behavioral Ecology and Sociobiology, 64 (1). P. 57. .

Как ни странно, в верхней части головы тунца, между глазами, имеется светопроницаемое «окошко». Этот «иллюминатор» соединен с мозгом рыбы полой трубкой, что позволяет свету достигать светочувствительных клеток на поверхности шишковидного тела, необычайно развитого у этих животных. Трубка расположена так, что на этапе подъема из пикирующего погружения она должна быть направлена вертикально вверх.

Одна из гипотез утверждает, что таким образом тунец производит съемку поляризационных рисунков в сумеречном небе для калибровки своего магнитного компаса. А на глубинных этапах погружения (при котором они ныряют на глубину до 600 метров) они, возможно, могут измерять напряженность магнитного поля на океанском дне с более высокой точностью, чем находясь у поверхности. Этот процесс может быть нужен для использования магнитной карты.

Поскольку у других представителей рода тунцов была обнаружена чувствительность к магнитным полям [451] Walker, M. M. (1984). ‘Learned magnetic field discrimination in yellowfin tuna, Thunnus albacares’, Journal of Comparative Physiology A: Neuroethology, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology, 155 (5). P. 673–679. , вполне логично предположить, что тунцы могут использовать в навигации геомагнетизм, но точно этого никто не знает.

Крысы играют в исследованиях бионавигации еще более заметную роль, чем голуби, пчелы или муравьи. Отчасти это связано с тем, что их легко содержать и они не (слишком) возражают, когда ими манипулируют. Но еще важнее то обстоятельство, что они относятся к млекопитающим и, следовательно, гораздо больше сходны с нами, чем птицы или насекомые. Это делает их неотразимо привлекательными для исследователей.

Благодаря десяткам тысяч экспериментов, в которых крыс учили находить дорогу в хитроумно спроектированных лабиринтах, мы знаем, что они — как и мы — активно используют для прокладки маршрута разнообразные визуальные ориентиры. Но значит ли это, что для объяснения их навигационного поведения совершенно не нужно привлекать какие бы то ни было «высшие» мыслительные процессы, не говоря уже об использовании карт? Или все же нужно?

В течение первой половины XX века представители господствовавшей тогда «бихевиористской» школы психологии упорно цеплялись за теорию, утверждающую, что любое выученное поведение можно объяснить в терминах так называемой модели стимула и реакции (С-Р). Теория С-Р действительно позволяет описать многое из того, что животные учатся делать в лабораторных условиях. Но ортодоксальный бихевиоризм давно уже вышел из моды. Сегодня ни один ученый не станет спорить с тем, что у животных, отличных от человека, может быть сложная умственная и даже эмоциональная жизнь. Как сказал великий приматолог Франс де Вааль: