Эффект бабочки-монарха
Североамериканская бабочка-монарх. Фото: monarchwatch.org

Североамериканская бабочка-монарх. Фото: monarchwatch.org

Биологи обнаружили магнитный компас в усиках перелетных бабочек-монархов

«Межконтинентальные» бабочки-монархи, ежегодно мигрирующие из Северной Америки в Центральную, используют для навигации не только солнце, но и магнитное поле Земли при помощи встроенного в их усики так называемого биокомпаса, выяснили биологи из США. По их данным, которые приводит журнал Nature Communications, это открытие может помочь найти клетки биокомпаса у рыб и птиц, скрывающихся от внимания ученых уже несколько десятилетий.

В последние годы биологи все чаще обнаруживают, что многие животные умеют ориентироваться в пространстве по самым разным чертам окружающего мира. Ни у кого нет сомнений, что перелетные птицы находят дорогу домой при помощи биокомпаса. Аналогичный орган присутствует в организме некоторых рыб и морских черепах. Многие насекомые выработали альтернативные способы ориентации на местности: к примеру, африканские жуки-скарабеи умеют определять свое положение по свету солнца днем и по сиянию Млечного Пути ночью при помощи сложного навигационного танца.

Несмотря на большое число примеров бионавигации и большое внимание к этому феномену, ученым пока не удается найти навигационные нейроны и другие клетки, способные распознавать магнитное поле, поляризацию света солнца и другие природные ориентиры. По этой причине они не могут дать определенный ответ на вопрос: обладает ли человек биокомпасом, и если да, то как он влияет на нашу жизнь.

Стивен Репперт из университета штата Массачусетс в Уорчестере (США) и его коллеги значительно приблизились к разгадке этого вопроса, обнаружив клетки магнитной навигации в усиках североамериканских бабочек-монархов (Danaus plexippus). Эти ярко-оранжевые крупные бабочки являются почти единственным «межконтинентальным» насекомым, которое регулярно совершает перелеты из Северной в Центральную Америку. Летом эти бабочки и их личинки обитают в умеренных и субтропических регионах США, а осенью и зимой мигрируют в южные пределы Мексики и других стран Центральной Америки. Известны случаи, когда монархи перелетали на другие континенты: некоторые бабочки были замечены в южной Великобритании, на российском Дальнем Востоке, в Австралии и на Гавайских островах.

Североамериканские бабочки-монархи во время миграции. Фото: monarchwatch.org

Североамериканские бабочки-монархи во время миграции. Фото: monarchwatch.org

Репперт уже почти пять лет изучает этих насекомых, пытаясь узнать, как им удается возвращаться обратно в те же самые уголки США и Центральной Америки в каждый летний и зимний сезоны. Ученым удалось достичь значительных успехов: в 2011 году они доказали, что эти бабочки ориентируются в пространстве по поляризации света солнца, используя особые светочувствительные клетки в усиках, и показали, что каждый усик содержит свой собственный бионавигатор, повреждение которого дезориентирует бабочку.

Почти сразу после открытия этого феномена Репперт и его коллеги задумались над тем, как бабочки-монархи не сбиваются с пути в пасмурную погоду, когда густые облака заслоняют свет солнца. Для ответа на этот вопрос ученые расшифровали полную версию генома Danaus plexippus и проследили за поведением бабочек при наличии самых разных помех и раздражителей.

В первую очередь биологи проверили, не содержит ли организм бабочек некого подобия биокомпаса птиц и рыб. Для этого они соорудили особый экспериментальный аппарат, в центре которого находилось особое «мини-кресло». Оно удерживало бабочку на месте в тот момент, когда та пыталась взлететь. Этот прием позволил ученым проследить за тем, как меняется направление движения насекомого.

Оказалось, что бабочки-монархи действительно способны ориентироваться и по линиям магнитного поля Земли: при появлении магнита они сбивались с курса и начинали «лететь» в неправильную сторону. Этот эффект проявлялся наиболее сильно в темном помещении и значительно ослаблялся в том случае, если ученые облучали кресло поляризованным светом. Это говорит о том, что в работе навигационных систем у бабочек-монархов магнитный компас играет вспомогательную роль.

Магнитные клетки в усиках бабочек включаются только в том случае, если они облучаются синим или ультрафиолетовым светом. По словам биологов, этот, казалось бы, странный факт несложно объяснить: подобные лучи солнца могут проникать через облака, благодаря чему магнитный биокомпас остается включенным даже в пасмурные дни, когда солнечный навигатор монархов перестает работать.

В то же время Репперт и его коллеги обеспокоены своим открытием. Биологи вспоминают майскую статью в журнале Nature, авторы которой обнаружили, что линии электропередач крайне негативно влияют на работу магнитного биокомпаса птиц. Вполне возможно, что подобные вещи могут происходить и с бабочками-монархами, численность которых и так резко снижается из-за вырубки лесов в Центральной Америке.

Марсоход празднует годовщину Далее в рубрике Марсоход празднует годовщинуПервый год жизни марсохода на Марсе был крайне удачным и успешным. «Русская планета» вспоминает научные подвиги четвертого ровера НАСА и рассказывает о планах ученых по дальнейшей судьбе марсохода Читайте в рубрике «Наука и технологии» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»Сооснователь IT-гиганта представил в Технопарке МФТИ настоящий гоночный болид «Формулы-1» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»

Комментарии

25 июня 2014, 12:35
сил то у них откуда столько, чтобы пролететь несколько тысяч километров, чтобы долететь и умереть
25 июня 2014, 14:58
Вот это новость,оказывается обычные усики могут играть такую важную роль в жизни бабочек. Вообще последнее время очень много открытий про жизнь насекомых,про их системы навигации и мышления.
Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Интересное в интернете
Не пропустите лучшие материалы!
Подпишитесь на «Русскую планету» в социальных сетях
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!
Станьте нашим читателем,
сделайте жизнь интереснее!
Помимо актуальной повестки дня, мы также публикуем:
аналитику, обзоры, интервью, исторические исследования.
личный кабинет
Спасибо, я уже читаю «Русскую Планету»