Шнобелевская премия. Самые нелепые изобретения и не только

Но, конечно, звездное небо — не единственный инструмент ориентации на местности для животных. Эрик Варрант из Лундского университета (один из авторов работы про скарабеев) и его коллеги в 2018 году сообщили, что ночные бабочки вида Agrotis infusa в своих тысячекилометровых перелетах ориентируются по магнитному полю Земли. Раньше такая система навигации была зафиксирована только у дневных бабочек-монархов. Каждую весну Agrotis infusa

покидают юго-восточные районы Австралии и летят в пещеры австралийских Альп, где пережидают жаркий сезон. "Когда мы начали это исследование, мы были уверены, что бабочки для навигации по время перелетов используют исключительно небесные ориентиры, такие как звезды и Луна, — рассказывает Эрик Варрант. — Но, как выяснилось, это не так. Мы были очень удивлены, когда узнали, что эти бабочки могут чувствовать магнитное поле Земли — совсем как птицы, мигрирующие по ночам".

Биологи соорудили для бабочек специальный симулятор: насекомые могли видеть как знакомые им географические ориентиры, так и ощущать искусственно созданное магнитное поле. Когда поле было ориентировано так же, как в жизни, бабочки летели в нужном направлении. А когда магнитное поле разворачивали, и его направление входило в конфликт с ландшафтом, Agrotis infusa теряли ориентацию на местности через несколько минут.

Но, конечно, не все всегда так сложно. Относительно простая навигация по визуальным ориентирам (рекам, горам, деревьям) также встречается в животном мире — особенно во время небольших переходов, скажем, с одной стороны горного перевала на другую. Еще один способ находить верную дорогу — обоняние. В частности, рыбы лососевых пород ориентируется по запахам в реках, чтобы найти места для нереста и отложить икру там же, где появились на свет сами. А антилопы гну в национальном парке Серенгети (Танзания) ищут более зеленые пастбища по запаху дождя. Не так давно биологи обнаружили, что обоняние играет важную роль и при перелетах птиц — так к ориентированию по звездному небу и магнитному полю добавился еще один инструмент.

Известно, что иногда потерявшиеся домашние коты преодолевают огромные расстояния — по несколько сотен километров, — чтобы вернуться домой. Не теряться на близких дистанциях от дома им помогает обоняние и запоминание визуальных ориентиров. Однако у ученых нет однозначного объяснения, как коты могут добраться из одного города в другой — как, например, кошка Мурка, в 1989 году дошедшая из Воронежа в Москву.

Сначала в экспериментах ученые исследовали перемещение птиц, нарушая магнитное поле или ограничивая их обоняние. Оказывалось, что способность ощущать запахи важнее — без нее птицы не могли найти места гнездования, в то время как лишение их способности ориентироваться по магнитному полю не влияло на результаты перелета. Эти опыты критиковались, так как, во-первых, птицы помещались в искусственную для них обстановку, а во-вторых, скептики замечали: отсутствие обоняние может лишать птиц не способности находить дорогу, а мотивации к ее поиску.

В последних опытах авторы устранили недостатки предыдущих экспериментов. В качестве подопытных выступили буревестники: биологи надели на три десятка птиц, перемещавшихся в районе Балеарских островов (над Средиземным морем), GPS-датчики, а также закапали им в нос сульфат цинка, чтобы временно лишить обоняния. Еще одной группе птиц закрепили на теле небольшие магниты, чтобы сбивать их с "магнитного курса", а третью партию буревестников использовали как контрольную группу. Всех участников эксперимента отпустили на свободу: птицы продолжали искать пищу и возвращаться к гнездам. Сульфат цинка и магниты нисколько им не мешали.

Различия обнаружились, когда птицы стали совершать длительные перелеты между островами и побережьем Испании. Буревестники с магнитами и контрольная группа летели как обычно, а вот лишенные обоняния птицы двигались в нужном направлении, но по странной, запутанной траектории. Ученые сравнили их с туристами в лесу, которые в общих чертах представляют свой маршрут, но постоянно от него отклоняются, сверяются с компасом и корректируют направление. Когда в поле зрения появлялся берег, птицы двигались нормально. Так что ученые пришли к выводу: в данном случае основной навигационный инструмент буревестников — все-таки обоняние, а не магнитное поле. К слову, в 2019 году появились первые данные о том, что магнитное поле Земли способен ощущать и человек.

Так что исследование шнобелевских лауреатов 2013 года в двойной номинации "Биология/астрономия" еще раз показало: несмотря на достаточно большой объем информации о навигационных системах животных, в этой области остается еще очень много неизвестного.

Вместе с учеными из Швеции и Южно-Африканской республики лауреатами Шнобелевской премии 2013 года стали: