Круглые черви, дрозофилы, бабочки, рыбы, голуби, летучие мыши используют для навигации магнитное поле Земли. Человек лишен таких способностей и без специальных приборов сбивается с пути. О том, как работает природный биокомпас, — в материале РИА Новости.
У круглого червя Caenorhabditis elegans, занимающего самую низкую ступеньку в животном царстве, в мозге, на конце AFD-нейрона, есть небольшой отросток, похожий на микроскопическую телевизионную антенну. Это биокомпас, при помощи которого червь ориентируется в почве.
Благодаря биокомпасу червь в поисках пищи движется вниз. В эксперименте ученых Техасского университета (США) черви теряли ориентацию и перемещались хаотично, если вокруг них искажалось магнитное поле. Дальнейшие опыты показали, что траектория также зависит от того, в какой части света черви родились и выросли. Так, "коренные техасцы" двигались параллельно поверхности земли, а гавайские, английские и австралийские черви — под углом, который соответствовал искажению силовых линий магнитного поля, характерного для их родных мест.
смогли выделить клетки из носа радужной форели (Oncorhynchus mykiss), которые содержали частицы магнетита — минерала, играющего важную роль в способности некоторых живых организмов определять направление движения. По оценкам исследователей, в носовой области каждой особи находится от десяти до ста таких клеток, что позволяет рыбам определять не только направление на север, но и ориентироваться по широте и долготе.
У рыб биокомпас, реагирующий на магнитное поле Земли, находится в носу. Ученые из университета Людвига Максимилиана (Германия)Как полагают ученые, именно благодаря сверхчувствительному носу форель путешествует из рек в море на триста километров, а спустя несколько лет снова возвращается туда, где появилась на свет.
Свой биокомпас есть и у плодовых мушек — это структура из двух белков, образующихся на поверхности клеточных мембран. Криптохром (Cry) позволяет клеткам воспринимать синий и ультрафиолетовый свет. Основная функция второго белка (CG8198) — регуляция биоритмов в организме, но в комплексе с криптохромом он образует своего рода наноиглу. Ее центральный стержень — из CG8198, а оболочка — из Cry.
Такая игла, подобно стрелке компаса, выравнивается даже по слабому магнитному полю. В ходе исследования китайским ученым пришлось заменить металлические инструменты пластиковыми, поскольку изучаемые белковые структуры были сильно намагничены и прилипали к металлу.
Открытый белковый комплекс назвали MagR (магнитный рецептор). Как именно он действует, пока неясно, однако ученые предположили, что белки, посылая сигналы в нервную систему, помогают дрозофиле понять, где находится север.
Магнитный рецептор есть у бабочек-монархов и некоторых птиц, в частности голубей. У пернатых разновидность криптохрома — Cry 1а находится в клетках сетчатки глаза, чувствительных к синим и ультрафиолетовым лучам, и на магнитное поле он реагирует только после световой активации. Но даже это не до конца объясняет, как функционирует птичья навигационная система. Ведь при ориентации в пространстве пернатые используют сразу две "карты бионавигации" — запаховую и магнитную.
Благодаря магнитной птицы различают направления на север и юг, вычисляют долготу, измеряют деклинацию (разницу между магнитным и географическим севером) магнитного поля Земли, это помогает им сориентироваться и исправить маршрут.
Ученые полагают, что большую часть пути пернатые преодолевают, полагаясь на магнитное поле, а на финише более важную роль играют запахи. Голуби, которым затыкали ноздри, перерезали обонятельный нерв, уничтожали ольфакторный эпителий, промывая клюв водным раствором сульфата цинка, тратили больше времени на возвращение к своей голубятне, чем обычные птицы.
В 2016 году ученые из Института Макса Планка по изучению мозга (Германия) обнаружили навигационный белок Cry или его разновидность Cry 1а в клетках девяноста видов млекопитающих. А, скажем, у грызунов и летучих мышей, которые явно реагируют на магнитные поля, этого белка не оказалось.
Некоторые виды летучих мышей — в частности, большая ночница (Myotis myotis) — не просто корректируют полет по магнитному полю Земли, но и ежедневно сверяют свой биокомпас по солнцу — точнее, по поляризованному свету, который ярче всего на закате.
Это подтвердили опыты немецких и болгарских ученых. Летучих мышей помещали в измененное магнитное поле (сдвинутое на 90 градусов к востоку) во время заката. Часть животных находилась в контейнерах и не могла видеть лучи заходящего солнца. В результате, когда их выпустили, они отклонились от курса как раз на угол наклона лучей в коробках и сбились с пути. Мыши, которые могли сверить свои ощущения с солнцем, таких трудностей не испытывали и благополучно вернулись в родную пещеру.
У человека нет ни отростка в мозгу, ни клеток с магнетитом, ни навигационных белков в клетках. Он сбивается с пути без специальных приборов, если на маршруте следования нет высоких ориентиров. Это часто случается в лесу.
Американские инженеры Ливиу Бабиц и Скотт Коэн предлагают исправить это недоразумение с помощью имплантата, выполняющего роль биокомпаса — как у животных. Силиконовое устройство размером со спичечный коробок вибрирует каждый раз, когда человек поворачивается на север. Изобретатели вживили биокомпас себе под кожу.
Исочник: РИА Новости
Радужная форель является пресноводной формой стальноголового лосося. Её родиной являются пресные воды тихоокеанского побережья Северной Америки. В последствии была акклиматизирована во многих странах мира, в том числе и СССР. Является массовым объектом прудового и озерного рыбоводства.
В крае выращивается в садковых хозяйствах при Красноярской, Саяно-Шушенской и Майнской ГЭС, на ряде озер и в рыбоводных цехах промышленных предприятий. В процессе выращивания проходила утечка подрощенной молоди в Енисей и его притоки. В результате форель широко распространилась по верхнему Енисею. Известна в притоках (Кан, Абакан, Амыл, Оя, Кебеж), отдельных участках Красноярского водохранилища (залив Сыда). По Енисею от г. Красноярска встречается на расстоянии до 250-300 км вниз по течению.
Тело форелей, как у всех лососей, хорошо приспособлено для преодоления сильного течения. Цвет тела меняется в зависимости от грунта, прозрачности воды и других факторов среды. Брюшко, как правило, серебристо-белое, а спинка зеленоватая. На теле и плавниках имеются многочисленные темные пятнышки. Свое название радужная форель получила из-за малиново-красной полосы, которая проходит вдоль боковой линии у взрослых особей.
В нерестовый период боковая полоса у самцов становится значительно ярче. Тело рыбы приобретает более темную окраску. У самки на теле появляются дополнительные краски с фиолетовыми оттенками. В любое другое время отличить самцов от самок практически невозможно.
Форель - холодноводная рыба. Предпочитает чистые, прозрачные воды. Оптимальными параметрами среды, при которой рост и развитие идут наиболее успешно, являются температура воды 14-20 °С и содержание кислорода 7-8 мг/л. Форель избегает ярко освещенных участков, прячется в тень, уходит на глубину. Длительное пребывание на свету приводит форель в угнетенное состояние, а икринки и мальки погибают. Поэтому она наиболее активна в пасмурные дни, а также в вечерние и утренние часы.
Важной особенностью жизни форели является необходимость постоянного доступа к поверхности воды, для заполнения плавательного пузыря воздухом, поскольку форель относиться к открытопузырным рыбам. Поэтому в закрытых садках, полностью погруженных в воду, а также в водоемах, длительное время скованных ледяным панцирем, форель жить не может.
Половая зрелость у самок наступает в 3-4-летнем возрасте и меняется в зависимости от места расположения водоема, климатических условий района, а следовательно, и термического режима водоема. Самцы созревают на год раньше самок. Нерест проходит с марта по май в верховьях речек и ручьев, на мелководных участках с быстрым течением на каменисто-галечном грунте. Самка выметывает от 500 до 2500 икринок желтовато-оранжевого цвета. Икра крупная, диаметром 4-6,5 мм. Процесс развития икры длится 1,5-2 месяца.
В естественных водоемах края форель достигает 40-50 см длины и 0,8-1,6 кг массы. В прудах и в садках, при условии постоянного кормления искусственными кормами и питания естественной пищей, она быстро наращивает массу тела до 6-8 кг. Продолжительность жизни, видимо, не более 11-12 лет.
Взрослая форель - хищник. В ее рационе встречаются рыбы (верховка, гольян, подкаменщик сибирский, елец и др.), лягушки, птенцы птиц, грызуны. Иногда поедает собственную молодь. Использует она в питании также гаммарусов, моллюсков, личинок и взрослых насекомых.
Радужная форель в крае является объектом садкового выращивания, наряду с сиговыми рыбами, но значительного рыбохозяйственного значения не имеет. Объем выращиваемой форели не превышает 20 т. Наряду с радужной форелью в крае выращивают форель камплоокс и форель Дональдсона. Вместе с тем в крае есть все необходимые условия для широкого развития форелеводства.
В озерном рыбоводстве возможно ее использование в качестве биологического мелиоратора как компонента поликультуры. Она быстро растет и является, пожалуй, лучшим утилизатором кормов среди рыб.
Источник: Рыбы Енисея
14-12-2010 Просмотров:12385 Новости Микробиологии Антоненко Андрей
Сенсационная статья о бактерии, способной использовать мышьяк вместо фосфора для строительства своей ДНК, вызвала волну критики в мировом научном сообществе. Российские биологи также высказали Infox.ru мнение о работе коллег из...
12-10-2016 Просмотров:5694 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Древний – не значит примитивный, уверены палеонтологи Боннского университета. Они изучали палеогеновых насекомых, сохранившихся в янтарях, и смогли лично убедиться, что жившие более 50 млн лет назад мокрецы были устроены...
19-04-2016 Просмотров:6386 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Британские палеонтологи проанализировали скорость исчезновения разных родов динозавров в конце мелового периода и пришли к выводу, что гигантские ящеры начали вымирать задолго до падения астероида на полуостров Юкатан 65,5 миллиона лет назад, говорится в статье, опубликованной...
01-06-2018 Просмотров:2386 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Палеонтологи Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. (СГТУ) обнаружили кости черепа и пластины панциря мезозойской морской черепахи протостеги (Protostega). Это произошло во время масштабных раскопок в Саратовской области. Пластина панциря протостегиПротостега – гигантская...
22-11-2011 Просмотров:10290 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Учёные открыли, что креветки производят волокна, которые напоминают одновременно и паучий шёлк, и ряд других естественных нитей. Животные используют эти липкие нити для того, чтобы собирать свои домики из разного...
Девять миллионов лет назад Европой правило (помимо прочих) трио суровых млекопитающих: «собакомедведь» (Magericyon anceps) и две саблезубых кошки (Machairodus aphanistus и Promegantereon ogygia). Эта необычная компания прекрасно уживалась друг с другом близ…
Доктор Ник Фрейзер (Nick Fraser), сотрудник Национальных музеев шотландии, вместе с американскими и китайскими коллегами, исследовали обнаруженные останки ранее неизвестного науке ихтиозавра, или, скорее, их старшего родственника. Рептилия жила на…
Проанализировав данные, собранные спутниками «Пионер-Венера» и «Венера-экспресс», ученые показали, что на Венере периодически происходят извержения вулканов, которые меняют состав ее атмосферы. Результаты исследования, проведенного тремя французскими специалистами из лаборатории LATMOS совместно…
Далекие предки сумчатого волка тилацина вели хищный образ жизни и могли нападать на добычу, превосходящую размерами их самих. К такому выводу пришли австралийские ученые, внимательно изучив окаменевшие остатки родни тилацинов. Nimbacinus…
Ученые из университета Массачусетса в Амхерсте (США), под руководством ассистента-профессора Томаса Марески (Thomas Maresca) измерили величину силы, двигающей хромосомы во время деления клеток. Статью об этом, опубликованную в журнале Nature…
Канадские геофизики собрали свидетельства того, что вымиранию видов на рубеже пермского и триасового периодов способствовало попадание в атмосферу зольной пыли. Частицы зольной пыли, найденные в древних породах (слева), очень похожи на…
В бассейне Енисея плотва - одна из наиболее распространенных и многочисленных рыб. Распространена в Енисее по всему течению и в его притоках. Особенно многочисленна на участке р. Сым - р.…
У животных существует множество способов, с помощью которых самец может привлечь самку: кто-то поёт, кто-то приносит свадебные подарки, кто-то демонстрирует удаль в сражениях с другими самцами. Но один из самых…
Ученые разгадали секрет пауков с рекордно крупными глазами – оказалось, что большеглазость понадобилась этим хищникам для ночной охоты. К такому выводу пришли американские специалисты из Университета Небраски, чья статья опубликована в журнале Biology…