Пчелы магнитная ориентация

Очевидно, горизонтальные магнитные танцы и ошибки направления при вертикальных танцах имеют больше шансов стать полезным инструментом и представляют собой значительно менее громоздкие экспериментальные системы для изучения магниторецепции у пчел, чем ориентация сотов. Вместе с тем магнитная ориентация при строительстве сотов может оказаться наиболее интересной в плане координации и адаптивного значения социального поведения медоносных пчел. [c.161]

Рис. 11.1. Зависимость точности ориентации пчел, бактерий и водорослей от соотношения между магнитной и тепловой энергиями (функция Ланжевена). Несмотря на большие различия значений магнитных моментов, средняя точность ориентации этих организмов меняется очень слабо.

Магнитное чувство, характеризующееся высоким разрешением, по сравнению со способностью к ориентации в магнитном поле обнаружено у меньшего числа видов все же его существование убедительно доказано для многих видов птиц (см. гл. 22) и рабочих пчел (см. гл. 18). Объяснить механизм чувствительности к очень малым (< 10 ) возмущениям геомагнитного поля весьма непросто. [c.321]

Другой пример ориентации пчел в магнитном поле можно наблюдать, когда рой-большая группа рабочих пчел и единственная матка, покинувшие родительскую колонию, чтобы основать новый улей,-строит соты в своем новом убежище. Жилище пчел обычно состоит из не- [c.158]

Резюмируя приведенные данные, легко представить себе адаптивное значение использования пчелами временной информации, содержащейся в суточных ритмах магнитного поля. Однако пока единственное доказательство, что пчелы действительно используют эту информацию, допускает неоднозначную интерпретацию. К счастью, имея доступную сейчас сложную аппаратуру для создания искусственно изменяющихся магнитных полей, было бы нетрудно поставить ключевые эксперименты. Кроме того, если пчелы действительно используют циклические изменения геомагнитного поля, мы могли бы воспользоваться испытанной и хорошо зарекомендовавшей себя методикой дрессировки на время для дальнейшего изучения механизмов ориентации во времени и детектирования магнитного поля. [c.165]

Еще один способ применения пчелами магнитного поля-это умение использовать малые (50-100 нТл или 0,1-0,2% общего поля), но регулярные суточные циклы величины геомагнитного поля для ориентации во времени (Lindauer, 1977). В гл. 3 Скайлс детально обсуждает наиболее существенные характеристики этих циклов, вызванных электрическими токами в ионосфере. [c.161]

Еще одним косвенным тестом может служить характер танца пчел в переменном магнитном поле. На утрату магнитного чувства у животного, помещенного в быстро меняющееся магнитное поле, указывают многие модели, однако оценить характерное время поворота магнита и предсказать тем самым характерное время ( f/цй) изменения поля можно только с помощью модели со свободным вращением. Это время оказывается обратно пропорциональным напряженности поля. Ранее в этой главе мы показали, что при разумных значениях параметров и напряженности поля 0,5 Гс время поворота равно примерно 20 мс. Таким образом, можно ожидать, что точность ориентации танца ухудшится в переменном поле с амплитудой 0,5 Гс и частотой 50 Гц (или меньшей в случае большей вязкости частота, при которой ухудшается точность ориентации, позволяет экспериментально измерить время отклика магниторецептора). Такое ухудшение может быть скомпенсировано увеличением амплитуды поля, поскольку время отклика обратно пропорционально напряженности, хотя в случае постоянного поля и функция Ланжевена, и эксперимент Киршвинка предсказывают лишь очень малое улучшение ориентации с увелтением поля. [c.316]

Все эти данные о поведении пчел очень помогли при выяснении природы компасного чувства у птиц. Например, ранние эксперименты с голубями показали, что в облачную погоду они без труда находят дорогу домой, и это, как считалось, исключает использование небесных ориентиров (см. обзор Keeton, 1974а). Столь же легко голуби отыскивали дом и в том случае, когда к их телу были прикреплены магниты. Утверждалось, что эти эксперименты (проводившиеся, конечно, в солнечные дни) исключали использование магнитных ориентиров. Однако Китон весьма элегантным способом продемонстрировал, что голуби используют небесные ориентиры и геомагнитное поле как альтернативные варианты, причем более предпочтительным является ориентация [c.336]

Линдауэр и Мартин (Lindauer, Martin, 1972) внимательно изучили большое количество кривых суточных ошибок направления в связи с ориентацией силовых линий магнитного поля во время регистрации. Авторы обнаружили, что если пчелы танцевали на обращенной к востоку поверхности сота, ориентированного в направлении север/юг, то [c.150]

Объединив эти три правила в одно, можно резюмировать его в следующем виде ошибки направления не наблюдаются, если танцы ориентированы вдоль проекции силовых линий магнитного поля на плоскость танцевальной площадки независимо от полярности виляющего пробега или магнитного поля. Еще одно доказательство этого правила было получено Мартином и Линдауэром (Martin, Lindauer, 1977), наблюдавшими за танцами пчел в Марокко и на Канарских островах, где вектор геомагнитного поля наклонен вниз от горизонтальной плоскости под меньшим углом, чем в Германии (углы равны соответственно 42 и 49°). Для обеих местностей полученные кривые ошибок направления всегда проходили через нуль для предсказанных значений угла виляющего пробега при ориентации сот как в плоскости север/юг, так и в плоскости запад/восток. На самом деле в начале своих экспериментов Линдауэр и Мартин использовали неверные значения магнитного наклонения для Марокко и Канарских островов, а последующее изучение танцев пчел привело авторов к необходимости проведения повторного измерения характеристик магнитного поля в этих районах. Эти измерения действительно показали неправильность использовавшихся ранее значений магнитного наклонения. Хотя на первый взгляд представляется, что правило прохождения через нуль Линдауэра и Мартина действительно отражает реально наблюдаемое явление, необходимо все же отметить, что довольно часто кривая ошибок направления проходит через нуль в точках, не предсказанных этим правилом (рис. 18.1 и 18.4). Ввиду малой точности, с которой кривые пересекают нуль в предсказанных местах, не исключено, что при более детальном статистическом анализе данных это правило может и не подтвердиться. [c.153]

Второй эффект магнитных полей на ориентацию танцев пчел состоит в спонтанной ориентации виляющего пробега в восьми направлениях сторон света (N, NE, Е,. ..), если пчел заставить танцевать на горизонтальной поверхности в отсутствие каких-либо визуальных ориентиров (рис. 18.5). Чтобы наблюдать это явление, пчелы должны по крайней мере 2 недели жить и танцевать на горизонтальных сотах-ситуация явно искусственная, но вполне терпимая для пчел (Lindauer, Martin, 1972). После этого, естественно, направление танца уже никак не связано с местонахождением найденной танцовщицей кормушки. Существование этого явления, однако, не столь необъяснимо, как в случае ошибок направления. Подобная бессмысленная спонтанная ориентация известна и у других животных, хотя ее физиологическую основу еще предстоит выяснить. Фон Фриш (von Fris h, 1967, pp. 407-409, 442-443), [c.156]

Горизонтальные магнитные танцы можно было бы использовать в качестве более прямой, чем ошибки направления, экспериментальной системы для изучения детектора магнитного поля. Первые попытки с ее помощью выяснить природу детектора уже были предприняты (Gould et al., 1980 Kirs hvink, 1981). Подробнее эти результаты мы обсудим ниже. Используя горизонтальные танцы, можно легко измерить абсолютную чувствительность детектора и приблизиться к выявлению причин возникновения временной задержки в реакции пчел на скачки величины поля. К сожалению, с помощью горизонтальных танцев, вероятно, нельзя изучить реакцию магниторецептора на малые кратковременные изменения поля, так как такие изменения, по-видимому, слабо или вообще не влияют на спонтанную ориентацию. В любом случае горизонтальные магнитные танцы представляют наиболее убедительный пример реальной ориентации пчел в магнитном поле, и это явление несомненно будет использовано в дальнейшем для изучения механизмов детектирования и обработки информации о магнитном поле. [c.158]

Несколько попыток повторить оригинальные наблюдения Линдауэра и Мартина о совпадении ориентации строящихся роем сотов с их ориентацией в родительском улье закончились неудачей (Gould, 1980b De Jong, 1982). Де Джонгу (1982), однако, удалось не только повторить эти данные, но и выяснить вероятную причину предыдущих неудач. Он показал, что, если рои пчел переносить из одного улья к другому, они при строительстве сохраняют ориентацию сотов, только если занимают улей раньше, чем через 9 дней после вылета старые рои в отличие от молодых не придерживаются ориентации сотов в родительской колонии. Доказав это, Де Джонг вновь задался вопросом, является ли геомагнитное поле указателем направления строительства сотов Он собрал пять молодых роев и поместил их в новые ульи. Через два дня, за которые пчелы уже успевают построить достаточно сотов, чтобы определить их ориентацию, Де Джонг перенес пчел в новый улей и снова дал им возможность начать строить соты. Таким образом, для каждого роя он получил ориентацию нескольких сотов. Но самое главное, что при каждом переносе Де Джонг изменял на 90° горизонтальную составляющую магнитного поля в улье, включая или выключая ток в катушках Рубена. Если ток был выключен, вектор магнитного поля указывал на север, если включен-на восток. В общей сложности была определена ориентация 15 сотов. Результаты приведены на рис. 18.7. Если построенный роем сот ориентирован в том же абсолютном направлении, что и предыдущий, то на графике он имеет координату 0° (точка расположена в верхней части окружности). Такое положение точки означает, что пчелы пользуются неким внешним указателем для ориентации. Если направление сотов совпадает с вектором измененного магнитного поля, то точка расположена в нижней части окружности и имеет координату 180°. Отсюда следует, что для ориентации пчелы используют горизонтальную составляющую магнитного поля. Полученное в экспери- [c.159]

Из обсуждавшихся выше поведенческих наблюдений и экспериментов Линдауэра и Мартина ясно, что пчелы умеют определять и использовать по крайней мере для ориентации направления (но не полярность) магнитных полей даже меньших по величине, чем геомагнитное. Способность пчел определять величину поля, особенно с точностью 1-10 нТл (о чем свидетельствуют некоторые результаты Линдауэра и Мартина), доказана пока недостаточно убедительно и требует подтверждения экспериментами с искусственно управляемым магнитным полем. Такие эксперименты сейчас проводятся. [c.172]

Кирщвинк (Kirs hvink, 1981), используя данные о поведении пчел, получил косвенные свидетельства в пользу магниторецепции, основанной на использовании постоянных магнитов со свободным вращением. Он показал, что точное п. выстраивания горизонтального танца пчел по направлениям стран света описывается функцией Ланжевена [уравнение (1)]. В эту функцию входя I два подгоночных параметра, но один из них, х/кТ, можно оценил,. в1,1чис 1ив магнитный момент отдельного магнита. Оказалось, что значение момента магнетитного кристалла объемом 10"см , равным объему однодоменной гранулы, приводит к результатам, хорошо согласующимся с наблюдаемой ориентацией танца. Такая внутренняя согласованность параметров не может служить прямым доказательством существования магнитов со свободным вращением, однако она является веским доводом в пользу данной гипотезы. [c.316]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология