Перелетные птицы могут использовать магнитное поле Земли как GPS

Многие перелетные птицы используют магнитное поле Земли в качестве компаса, но некоторые также могут использовать информацию из этого поля, чтобы примерно определить свое местоположение на мысленной карте.

Евразийские камышевки (Acrocephalus scirpaceus), по-видимому, вычисляют свое географическое положение, извлекая данные из разных расстояний и углов между магнитными полями и формой Земли. Результаты показывают, что птицы используют магнитную информацию как своего рода «GPS», который сообщает им не только, куда идти, но и где они находятся изначально, говорит Ричард Холланд из Университета Бангора в Великобритании.

«Когда мы путешествуем, у нас есть карта, которая показывает нам, где мы находимся, и у нас есть компас, который подсказывает нам, в какую сторону идти, чтобы достичь пункта назначения», — говорит он. «Мы не думаем, что птицы обладают таким уровнем точности или степенью знания всей Земли. Тем не менее, они видят, как меняются магнитные сигналы, когда они движутся по своему обычному пути — или даже если они сильно смещены от этого пути».

Ученые уже десятки лет знают, что перелетные птицы полагаются на сигналы солнца , звезд и магнитного поля Земли , чтобы определить, в каком направлении им двигаться. Но определение направления с помощью компаса существенно отличается от определения своего местонахождения в мире, и ученые до сих пор спорят о том, определяют ли птицы свое текущее положение на карте и как это сделать.

Флориан Пакмор из Управления национального парка Нижнесаксонских Ватт в Германии предположил, что птицы могут определять подробные аспекты магнитного поля , чтобы определять свое глобальное положение. В частности, он считал, что они могут использовать магнитное наклонение — изменяющийся угол поверхности Земли относительно ее магнитных линий — и магнитное склонение — разницу в направлении между географическим и магнитным полюсами — чтобы точнее понять, где они находятся в мире.

Чтобы проверить эту теорию, Пакмор, Холланд и их коллеги поймали 21 взрослую камышевку на их миграционном пути из Европы в Африку в Ильмице, Австрия. Там они временно поместили птиц в вольеры на открытом воздухе, где исследователи использовали катушку Гельмгольца для вмешательства в магнитные поля. Они искусственно изменили наклонение и склонение таким образом, чтобы это соответствовало положению в Нефтекамске, Россия, в 2600 километрах. «Это совсем не по их направлению», — говорит Пакмор.

Затем команда поместила птиц в специальную клетку для изучения миграционных инстинктов и попросила двух независимых исследователей, которые не знали об изменениях магнитного поля, записать, в каком направлении направлялись птицы. В ситуациях с измененным магнитным полем большинство птиц демонстрировали явную склонность к полету на запад-юго-запад, как будто они пытались вернуться на свой миграционный маршрут из России. Напротив, те же самые птицы хотели лететь на юго-юго-восток из Австрии, когда магнитное поле не было изменено.

Это говорит о том, что птицы считали, что они уже не в Австрии, а в России, основываясь только на их магнитном наклонении и склонении, говорит Пакмор.

«Конечно, они не знают, что это Россия, но это слишком далеко к северу и востоку от того места, где они должны быть», — говорит Холланд. «И тогда в этот момент они смотрят на свою компасную систему, чтобы понять, как лететь на юг и запад».

Однако мы до сих пор не до конца понимаем неврологические механизмы, которые позволяют птицам ощущать эти аспекты магнитного поля Земли.

Хотя исследование подтверждает, что камышевки полагаются на эти магнитные поля для позиционирования, это не значит, что все птицы делают то же самое.

Птиц выпустили через две-три недели после исследования, и в это время они могли продолжить свою обычную миграцию, говорят Пакмор и Холланд. Действительно, одна из птиц, которую они изучали, была поймана во второй раз год спустя, что означает, что исследование группы не помешало ей успешно мигрировать.