Ориентационная клетка

Рис. 25.6. Влияние погоды на ориентацию к цели у лесных мышей, находившихся в различных условиях во время перемещения. Результаты серий I и II, представленные на рис. 25.5, анализировались с учетом наличия или отсутствия солнца во время испытания. Каждая точка в серии I (черные точки - контроль, кружки-опыт)-средний угол ориентации отдельного животного, находившегося в течение 4 мин в ориентационной клетке (углы измерялись относительно направления на ловушку). Стрелками указаны средние векторы для разных тестовых ситуаций в солнечную и в облачную погоду. Статистические приемы те же, что и в случае рис. 25.2 К-критерий использовался так, как указано в подписи к рис. 25.5.

Рис. 25.7. Система катушек Гельмгольца, использованная для изменения магнитного поля в месте испытания животного. Ориентационная клетка располагалась на деревянном табурете внутри пары катушек Гельмгольца. Четыре боковых отсека клетки были ориентированы в направлении магнитных севера, юга, запада и востока, при этом катушки были расположены в плоскостях торцовых стенок южного и северного выступов. Каждая катушка состояла из 200 витков изолированной медной проволоки 40-го калибра, и обе они были последовательно соединены с 12-вольтовым автомобильным аккумулятором. При подключении (при помощи пятиметрового провода) к источнику питания между катушками создавалось горизонтальное магнитное поле 0,35 Гс, и если его направление было противоположно направлению горизонтальной составляющей геомагнитного поля в лаборатории, равного 0,17 Гс, то результирующее поле имело горизонтальную составляющую, равную 0,18 Гс и направленную в противоположную сторону по сравнению с нормальным полем. Другими словами, при включении катушек в ориентационной клетке создавалось поле, почти зеркальное по отношению к нормальному геомагнитному полю с горизонтальной составляющей (//) 0,18 Гс, вертикальной (Z) 0,43 Гс, общей величиной (F) 0,48 Гс и магнитным наклонением (/) —67°. При выключенных катушках магнитное поле в ориентационной клетке было таким же, как геомагнитное поле в лаборатории Я = 0,17 Гс Z = 0,43 Гс F = 0,46 Гс I = 68°.

Примечание 5. Оставшийся без ответа вопрос, относящийся к протоколу автобусных опытов, состоит в том, каково влияние последовательных остановок на компасные ответы испытуемого, если учесть, что по мере передвижения он приобретает все больше информации о своем маршруте и получает уточняющую компасную информацию на каждой остановке. Статистически оправдано комбинирование оценок испытуемых при расчете среднего вектора первого порядка, но при этом предполагается, что они отвечают на один и тот же вопрос без получения добавочной компасной информации в ходе испытания. Птица, находящаяся в ориентационной клетке, может производить повтор- [c.410]

Рис. 22.6. Ориентационное поведение зарянок, помещенных в специальные клетки в период весеннего перелета (Wilts hko, Wilts hko, 1972). Слева-средние показатели двигательной активности (темные треугольники по периферии круга) отдельных птиц в ночное время. Стрелки-направление средних векторов внутренние круги обозначают 5%-ный (штриховая линия) и 1%-ный (сплошная линия) уровни значимости по критерию Рэлея. Справа-конфигурации магнитного поля, получающегося в результате суммирования геомагнитного поля и поля, генерируемого катушками Гельмгольца, окружающими ориентационную клетку. N, S, и, D - направления на юг, север, вверх и вниз. Величина результирующего магнитного поля во всех случаях 0,46 Гс. А. Нормальное геомагнитное поле. Б. Поле, равное по величине геомагнитному, но с обратной полярностью. В. Поле с обращенной вертикальной составляющей геомагнитного поля. Г. То же, что на рис. В, но обратной полярности. Д. Магнитное поле, у которого вертикальная составляющая равна нулю.

Наблюдения за делаварскими чайками, помещенными в ориентационные клетки, показали, что их преимущественная ориентация в [c.252]

Рис. 22.7. Ориентационное поведение садовых славок во время осеннего перелета (Gwinner, Wilts hko, 1978). Круговые диаграммы иллюстрируют ориентацию двигательной активности славок, выращенных в домашних условиях и помещенных в ориентационные клетки в период первого в их жизни сезона миграций. Средние направления для отдельных птиц в ночное время (с точностью до 5°) обозначены темными треугольниками по периферии окружности стрелки -направление среднего вектора. А. Результаты опытов, проведенных в августе и сентябре. Б. Результаты опытов, проведенных в октябре, ноябре и декабре. В. Карта, поясняющая направление осеннего перелета славок из центральной Европы к местам зимовок в Африке (заштрихованная область), определенное при помощи кольцевания.

Рис. 25.1. Ориентационная клетка, используемая в опытах с перемещением грызунов. Устройство состоит из камеры в форме креста с прозрачными стенками и крышей, изготовленными из оргстекла, а также с непрозрачным полом. В каждом из четырех боковых отсеков имеется беличье колесо диаметром 13 см, в котором животное может бегать и которое отчасти служит ему укрытием. В концах отсеков находятся дверцы, сделанные из прозрачного материала (в опытах по магнитной ориентации) или из алюминиевой сетки (в опытах по другим видам ориентации). Направление боковых отсеков совпадало с направлениями на геомагнитные север, юг, запад, восток. Животное входило в клетку через отверстие в центре крыши. В круглосуточных опытах в центре клетки находилась круглая коробка, гнездо с материалом для устройства ночлега и пищей прямо над гнездом находилась бутылка с водой пол был покрыт опилками. Все запасы обновлялись перед каждым опытом. (Mather, Baker, 1980.)

После поимки с помощью ловушки Лонгуорта каждое животное переносили в определенное место, обращая особое внимание на то, чтобы уменьшить возможность использования зрительных и обонятельных ориентиров, а затем испытывали его в крестообразной ориентационной клетке из прозрачного оргстекла (рис. 25.1). Каждая проба занимала 4 мин путем наблюдения определяли время, проводимое животным в каждом из четырех отсеков. Испытание каждой особи повторяли обычно четыре раза на разных расстояниях (до 200 м) от места поимки в местах, расположенных в разных компасных направлениях. В опытах с перемещением диких грызунов предполагалось, что их нора находится поблизости от того места, где они попались в ловушку, поэтому в процессе ориентации это место рассматривалось как цель. [c.312]

Анализ поведения животных в ориентационной клетке показал, что они могут ориентироваться по направлению к своей норе после перемещения на 6-80 м. Из рис 25.3 видно, что дирекциональные предпочтения разных компасных секторов по отношению к месту поимки неоднородны (z-критерий), причем неслучайная компонента направлена именно к этому месту (V-критерий). Более того, для трех (иэ четырех) секторов средний вектор направлен в сторону места поимки (т. е. это направление находится внутри 95%-ного доверительного интервала вокруг среднего угла) при перемещении животных в западном направлении имеется лишь тенденция к их ориентации на место поимки. Эти результаты убедительно свидетельствуют о способности грызунов к навигации. [c.312]

Рис. 25.3. Опыты по выявлению навигационной способности грызунов. Диких грызунов (19 особей), главным образом лесных мышей, переносили на некоторое расстояние и затем испытывали в ориентационной клетке. Суммированы результаты опытов, в которых производилось перемещение животного от места его поимки (при помощи ловушки) в четырех главных компасных направлениях. Каждая точка-средний угол ориентации отдельного животного, рассчитанный по времени, которое животное в течение 4 мин наблюдения проводило в каждом из боковых отсеков (углы измерялись относительно направления к месту поимки животного). Стрелки указывают средний (для четырех секторов) вектор, а штриховые линии-95%-ный доверительный интервал. Статистические приемы те же, что в случае рис. 25.2. (Mather, Baker, 1980).

В них была сделана попытка изменять контролируемым образом дирекциональные сигналы, доступные животному как во время перемещения, так и в месте его выпуска. В связи с этим применялись два вида клеток транспортная клетка (рис. 25.4), позволявшая изменять магнитную, зрительную и обонятельную информацию во время переноса, и ориентационная клетка (рис. 25.1), снабженная непрозрачным экраном, дававшим возможность манипулировать зрительными и обонятельными сигналами в месте испытания. Устройство этого экрана бьшо таково, что мышь могла видеть небо только прямо у себя над головой. Были проведены две серии опытов, включавшие три тестовые ситуации. В первой серии были две ситуации-контрольная и опытная, и в обоих случаях в месте испытания использовался непрозрачный экран. Контрольная ситуация нормальное геомагнитное поле, а также ограничение зрительных и обонятельных сигналов во время перемещения животного и сохранение тех же условий в месте испытания. Опытная ситуация инверсия (обращение) горизонтальной компоненты геомагнитного поля и ограничение зрительных и обонятельных сигналов во время перемещения и в месте испытания. Опытная и контрольная ситуация чередовались, повторяясь по два раза подряд каждая. Во второй серии, которую проводили после завершения первой, была единственная тестовая ситуация, причем экрана в месте испытания не было. В этом случае производилась инверсия горизонтальной компоненты геомагнитного поля и ограничивалась зрительная и обонятельная информация во время пути, а в месте испытания животное находилось в нормальном геомагнитном поле и имело относительно свободный доступ к зрительным и обонятельным сигналам. Между отдельными пробами в этой серии ориентационную клетку поворачивали на 90°. [c.315]

Рис. 25.5. Влияние магнитных условий во время транспортировки на ориентацию лесных мышей к цели. Животных перемещали на некоторое расстояние от места, где они попали в ловушку, а затем испытывали их в ориентационной клетке. Проведено две серии опытов, состоявшие из трех тестовых ситуаций (всего 53 опыта). В опытах участвовало 35 животных (25 самцов, 10 самок) в каждой ситуации животное использовалось не более одного раза. В серии I были две тестовые ситуации контрольная (нормальное геомагнитное поле во время перемещения животного) и экспериментальная (инверсия магнитного поля в транспортной клетке). В обеих ситуациях доступ зрительных и обонятельных сигналов как во время пути, так и на месте испытания был ограничен. Серия II состояла из одной экспериментальной ситуации, в которую входили инверсия магнитного поля во время переноса и ограничение зрительных и обонятельных сигналов только по дороге, но не в месте испытания. Каждая точка-средний угол ориентации отдельного животного, рассчитанный исходя из времени, проведенного животным в каждом из боковых отсеков в течение 4-минутного периода наблюдения (углы измерялись относительно направления на ловушку). Стрелки указывают направление и величину среднего вектора, штриховые линии-границы 95%-НОГО доверительного интервала. Статистические приемы те же, что в случае рис. 25.2. V-критерий использовался относительно направления на ловушку в контрольных опытах первой серии и в опытах второй серии и относительно диаметрально противоположного направления в экспериментальной ситуации в первой серии. (Mather, Baker, 1981.)

В дальнейшем способность извлекать компасную информацию из магнитного поля изучалась в предварительных исследованиях по онтогенезу магнитного чувства у грызунов (Mather, 1981а Mather et al., 1982). В этих лабораторных опытах использовались молодые золотистые хомячки, которым в начале исследования было 20-30 суток предпочитаемое направление определяли в опытах с крестообразной ориентационной клеткой (рис. 25.1). В каждом из четырех боковых ее отсеков находилось беличье колесо, которое могло вращаться только в одном направлении - от центра клетки. С каждым колесом был соединен механический счетчик, регистрирующий число его оборотов. Внутри помещения создавалось слабое освещение при помощи лампы с красным светом. Ориентационную клетку помещали внутри двух катушек Гельмгольца (рис. 25.7), подключение которых вызывало инверсию горизонтальной составляющей магнитного поля в клетке. Все устройство экранировали светонепроницаемыми фанерными листами, покрытыми темным полиэтиленом, причем доступ внутрь осуществлялся через два перекрывающихся листа непосредственно над клеткой. Каждый опыт на отдельном хомячке состоял из восьми последовательных 10-минутных проб (т. е. всего длился 80 мин), при этом животное находилось или в нормальном (Н), или в инвертированном (И) магнитном поле. В опытах поочередно использовались две программы И-Н-И-И-Н-И Н Н и Н-И-Н-Н-И-Н-И-И. Хомячка извлекали из клетки, в которой он жил, и переносили в небольшой картонной коробке в экспериментальную комнату (перемещение на 7 м и два поворота на 90°), где сажали в ориентационную клетку. Затем клетку закрывали от света и по описанной выше программе изменяли магнитное поле (или же не меняли его). Исследователь подходил к клетке в конце каждого 10-минутного периода, чтобы снять показания всех четырех счетчиков и, если нужно, включить или выключить электромагнитные катушки. Перед опытом на каждом следующем животном камеру поворачивали на 90°. [c.321]

Р ис. 25.8. Влияние параметров магнитного поля в месте испытания на ориентацию молодых золотистых хомячков. Хомячков (15 животных из трех пометов) переносили из их обычного помещения и испытывали в ориентационной клетке, которая находилась внутри катущек Гельмгольца и была окружена светонепроницаемым экраном. Каждый опыт состоял из восьми проб, в которых регистрировалась двигательная активность животного в беличьем колесе при нормальном и инвертированном магнитном поле. А. Ориентация двигательной активности в нормальном и инвертированном магнитном поле. Для каждого животного вычисляли средний угол ориентации за 10-минутный период, учитывая общее число оборотов колеса в каждом из боковых отсеков клетки в течение каждой из восьми 10-минутных проб. Затем, исходя из средних углов, вычисленных для каждой из восьми проб, находили два средних угла 2-го порядка-один для всех проб с нормальным полем и один для всех проб с измененным полем. Таким образом, каждой точкой представлен средний угол 2-го порядка, описывающий ориентацию двигательной активности отдельного животного в тех или других условиях. Углы измерялись относительно направления к дому . Стрелки указывают направление и величину среднего вектора 3-го порядка для нормального и инвертированного магнитного поля. Статистический анализ проводился так же, как и в случае рис. 25.2, но на уровне 3-го порядка. К-критерий использовался относительно направления к дому в случае нормального магнитного поля и относительно диаметрально противоположного направления в случае инвертированного магнитного поля. Е. Угловая разность между средней ориентацией двигательной активности в условиях нормального и инвертированного магнитных полей. Каждая точка-угловая разность между средними 2-го порядка для ориентационной активности у одного и того же животного в нормальном и в инвертированном магнитных полях. Угловая разность выражена как положительное или отрицательное отклонение от средней ориентации в нормальном поле, принятой за нуль. Стрелки-средние векторы угловых разностей 2-го порядка для двух возрастных групп. Статистические приемы те же, что и в случае рис. 25.2, но на уровне 3-го порядка. К-критерий использовался по отнощению к 0° для младщей возрастной группы и по отнощению к 180° для старщих детеныщей. [c.323]

Эти эксперименты во многом сходны с опытами на птицах, помещенных в ориентационную клетку (см., например, Wilts hko, Wil -s hko, 1978). Поскольку последовательные прыжки птицы в ходе опыта не являются независимыми, в таких опытах анализ на уровне 1 используется обычно лищь в некоторых специальных случаях. Аналогичным образом, последовательные оценки направления, производимые человеком в опыте с вращающимся креслом, тоже не могут быть независимыми, поэтому анализ на уровне 1 является неудовлетворительным. В опытах на птицах определяют одно среднее направление их перемещений в каждом опыте, а затем средние многих опытов подвергают анализу более высокого порядка. Обычно, однако, анализ проводят на уровне 2, даже если отдельных птиц испытывали в нескольких опытах. Хотя такой анализ широко распространен, у него есть один недостаток нельзя исключить, что отдельные данные не являются независимыми. [c.348]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология