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
05-12-2012 Просмотров:11016 Новости Геологии Антоненко Андрей
В окрестностях заброшенной канадской деревни Боу-Сити в провинции Альберта обнаружен ударный кратер около 8 км в поперечнике и примерно в километр глубиной. Топографическая карта местности с контурами возможного кратера (изображение W....
18-05-2011 Просмотров:11261 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Серые попугаи, как и слоны, шимпанзе и вороны, оказались способны к коллективному труду. При этом жако могли в совместном задании выполнять разные роли и даже проявляли разное предпочтение к партнёрам...
19-12-2010 Просмотров:13041 Новости Ботаники Антоненко Андрей
Семенные растения сумели завоевать мир не только благодаря эффективному способу размножения, но и из-за нового способа регулировки водного баланса. Между растениями и атмосферой происходит постоянный газообмен, вход и выход регулируют...
19-10-2016 Просмотров:5579 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Биолог из университета Упсалы (Франция) Донгли Чен (Donglei Chen) и ее коллеги изучили процесс эволюции челюстных костей у человека и животных. Они обнаружили, что у челюстных рыб и наземных позвоночных...
12-10-2011 Просмотров:11274 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Африканский грызун тенелюб рождается с набором запасных зубов: новые со временем замещают выходящие из строя старые. Один из ближайших родственников тенелюба голый землекоп (фото Pierson Hill)У акул есть замечательная способность: когда...
Сейчас Антарктида – одно из мест на Земле, где потепление происходит особенно быстро. А до этого, на протяжении 37 миллионов лет, Антарктида охлаждалась. За этот период температура там не повышалась…
Палеонтологи обнаружили амфибий каменноугольного периода с регенерировавшими конечностями. Находка свидетельствует о том, что способность к регенерации когда-то имелась у предков всех наземных позвоночных, включая человека. Micromelerpeton crederniОписание находки, сделанной немецкими специалистами…
Если каракатица видит незавершённый рисунок, то она представляет, как рисунок должен выглядеть, и дорисовывает его в своей маскировке. Каракатица, имитирующая крупногалечный рисунок (фото авторов исследования)Глядя на неумелый детский рисунок, мы всё…
Подсемейство (лат. subfamilia) — один из производных рангов иерархической классификации в биологической систематике. В иерархии систематических категорий подсемейство стоит ниже семейства и выше трибы и рода. Примеры: семейство бабочек голубянок (Lycaenidae Leach,…
Среди остатков динозавров время от времени встречаются кости со следами сросшихся переломов. Британские палеонтологи на современном научном оборудовании детально реконструировали процессы, помогавшие древним ящерам подниматься на ноги даже после тяжелейших…
Европейские ученые собрали крошечные грибы, которые живут на антарктических скалах и отправили их на Международную космическую станцию. После 18 месяцев на борту в условиях, схожих с теми, что царят на…
Важный элемент, помогающий подстраивать под циркадный ритм различные ткани и органы, идентифицировали учёные из Северо-Западного (Northwestern) и Техасского (UT Southwestern) университетов. Детали новых опытов учёные изложили в статье…
Группа палеонтологов обнаружила на территории канадской провинции Британская Колумбия ископаемые останки самого маленького из когда-либо живших на Земле ежей. По словам ученых, животное, получившее название Silvacola acares ("крошечный лесной житель"),…
Полтора года в условиях радиации, жёстких перепадов температур и вакуума, высасывающего любую влагу. Трудно поверить, что крошечные бактерии способны пережить такое издевательство. Однако скромные покорители космоса продемонстрировали завидную выносливость, чем…