Акулы и магнитное поле

Акулы и смещение магнитного поля Земли

Магнитное поле Земли играет существенную роль в жизни акул. Довольно много прояснилось в данном вопросе благодаря исследованиям, проведенным в последние десятилетия.

Предположения о том, что многие животные во время длительных миграций ориентируются в том числе и по линиям напряженности магнитного поля, высказывались достаточно давно. Однако ранее ученым не удавалось получить реальных доказательств этого.

Сегодня ситуация изменилась. Были проведены опыты, которые подтвердили, что различные животные при ориентировании используют свое положение относительно линий магнитного поля. Некоторые виды реагируют и на его интенсивность.

В частности, зоологи использовали для получения результатов специальные насадки, которые либо экранировали магнитное излучение, либо генерировали волны определенной мощности и направления. Применялось также и создание искусственного поля в помещении, где находились подопытные животные.

Путем экспериментов удалось доказать использование подобного метода ориентирования птицами-зарянками. Было установлено, что при генерировании вокруг клетки искусственного магнитного поля птицы изменяли свое поведение. В естественном положении зарянки стремились улететь на юг. После включения генераторов птицы направлялись к другим выходам из клетки.

Зачем акулам магнитное поле Земли?

Проводились сходные эксперименты и с акулами. Ранее ученым было мало известно о длительных миграциях селахий. Биологи были склонны считать, что в различных ареалах мирового океана существуют разрозненные популяции акул. Однако недавно при помощи использования специальных датчиков были получены совершенно новые данные.

Оказалось, что некоторые виды акул способны периодически проплывать многие тысячи километров. Так, одна из белых акул в своих странствиях преодолела путь между Южной Африкой и побережьем Австралии, а затем – обратно. Она проплыла с установленным в районе спинного плавника радиоэлектронным датчиком около 20 тысяч километров за девять месяцев.

Как акулы ориентируются в океане?

Подобные результаты были получены для различных видов акул и в других регионах планеты. При компьютерном анализе маршрутов передвижения селахий были выдвинуты предположения, что рыбы используют сразу несколько методов ориентирования, применяя в том числе обоняние и зрение. Было установлено, что акулы периодически всплывают и, возможно, ориентируются по луне или звездам!

Однако значительную часть пути они проводят на стабильной глубине, причем траектория их движения близка к прямой линии. Наиболее вероятно, что выдерживать строгое направление им помогает именно ориентация по силовым линиям магнитного поля - своеобразный встроенный компас.

Группа биологов, возглавляемая доктором К.Мейером, проводила исследования в специальном резервуаре, оснащенном электромагнитными генераторами. Одновременно с размещением в кормушке пищи включали излучение. Акулы реагировали на изменение поля и сразу же плыли к месту получения еды.

В дальнейшем оборудование стали включать при пустой кормушке. Однако животные продолжали реагировать на появление поля независимо от того, доступна ли была пища. Ряд подобных экспериментов, проведенных и другими исследователями с различными видами, однозначно доказал, что акулы способны определять направление линий напряженности магнитного поля и их интенсивность.

Вместе с тем особые затруднения у биологов вызывало отсутствие какого-либо специального органа чувств, который мог бы отвечать за ориентирование в магнитном поле Земли. Ученые довольно долго пытались найти предназначенные для этого рецепторы, однако им не удавалось этого сделать.

Система фиксации магнитного поля Земли

Здесь стоит отметить одну особенность самой природы магнитного излучения. Органы зрения, слуха, обоняния или осязания должны находиться снаружи и могут быть достаточно легко обнаружены. Ведь, чтобы эффективно анализировать звуковые и световые волны, необходимо использовать специальные приспособления, улавливающие и концентрирующие излучение.

Совсем другое дело с магнитным полем, которое пронизывает весь организм и может фиксироваться в любом внутреннем органе или различных клетках тканей.

Относительно недавно было установлено, что некоторые животные имеют светочувствительный пигмент криптохром, который может реагировать и на изменение магнитного поля. В частности, подобные клетки находятся внутри глаз многих видов птиц.

Предполагается, что во время поворота вдоль линий поля у птиц изменяется общий цветовой фон. Таким образом, при перелетах существует возможность использовать подобный "цветовой компас".

У других животных внутри клеток организма были найдены специальные мембранные органеллы, т.н. магнетосомы. Собранные в цепочки, они создают довольно мощный магнитный диполь, позволяющий, к примеру, бактериям не только ориентироваться по полю, но и передвигаться вдоль него.

Но у акул никаких подобных органов или пигментов обнаружить не удавалось.
Высказывались предположения, что магнитное излучение способны улавливать клетки боковой линии или же система, отвечающая за равновесие.

Однако сегодня большинство исследователей склоняются к тому, что акулы ориентируются относительно линий магнитного поля при помощи своих электрических рецепторов - ампул Лоренцини. Это очень чувствительные органы, которые способны улавливать микроскопические напряжения.

Охотящаяся акула может при помощи данных рецепторов обнаружить по излучаемым электрическим колебаниям затаившуюся под слоем песка камбалу. При этом она улавливает изменение напряженности порядка 10 нановольт на 1 см.

Акулы и простая физика

А теперь – немного физики. Морская вода за счет растворенных в ней солей является электропроводящей. Проводят электричество и тела самих акул, в том числе и за счет находящейся внутри них крови и других жидкостей.

При движении проводника в магнитном поле на нем индуцируются токи и возникает разность потенциалов. При этом величина данного напряжения в случае движения со скоростью всего лишь 1 см/сек составляет примерно 0,1-0,5 мкВ на 1 см тела. А, как мы отметили выше, ампулы Лоренцини способны улавливать напряженность в десятки раз ниже.

Так что акулы при движении используют в качестве компаса (или своего рода "антенны") собственное тело, а измеряют направление и интенсивность поля посредством электрорецепторов.

Именно благодаря ориентированию вдоль магнитного поля селахии могут безошибочно перемещаться на громадные расстояния. Установлено, что белые акулы одной из популяций каждый год после странствий возвращаются "домой" к атоллу Стюарт вблизи Новой Зеландии. При этом они приплывают к месту назначения, совершая ошибку не более полутора километра при миграциях на 4000 км.

Как видно, точность ориентирования акул по магнитным линиям весьма высока и действует в большинстве случаев безошибочно.

Угрожающие сдвиги магнитных полюсов нашей планеты

Однако далеко не все здесь безоблачно. Магнитное поле Земли представляет собой огромный диполь, полюса которого находятся в арктических областях. При этом их расположение не совпадает с географическими.

Мало того, что это отклонение само по себе довольно велико, так оно еще и изменяется каждый год. Магнитные полюса передвигаются по поверхности Земли (точнее, под ее поверхностью) с достаточно высокой скоростью.

Южный смещается уже несколько сот лет примерно в одном направлении и сегодня вышел за пределы Антарктиды, оказавшись в Индийском океане в районе "под Австралией" на карте. Северный передвигается с более высокой скоростью, преодолевая по 40 км в год, но направление его движения при этом постоянно изменяется.

Помимо перемещения полюсов, опасность заключается и в ослаблении магнитного поля Земли. Сообщается, что за прошедшие 150 лет его интенсивность снизилась на 10%. Особенно неустойчивой с этой точки зрения является зона над Южной Америкой, примерно в районе Уругвая. Здесь магнитное поле не только самое слабое, но еще и имеет нестандартную конфигурацию. Его линии в этом районе проходят намного ниже над поверхностью Земли, чем в других местах планеты.

Ослабление напряженности поля и передвижение полюсов может привести к весьма нежелательному явлению – переполюсовке. В этом случае северный магнитный полюс поменяется местами с южным. При этом на какое-то время поле может вообще исчезнуть, в результате чего Земля потеряет защиту от космического излучения, в частности – солнечного ветра.

Подобный сценарий вовсе не является фантастическим, в истории планеты такие переполюсовки случались довольно часто, последняя – около 700 тыс. лет назад.

Конечно, в ближайшем будущем нас вряд ли ожидает такое явление. Однако ослабление поля и смещение его полюсов (а, значит, и линий напряженности) - несомненный факт, который так или иначе влияет на жизнь на Земле. В разных регионах планеты эти изменения заметны более или менее сильно.

В некоторых районах направление силовых линий остается практически неизменным. А в других местах службам аэропорта приходится каждые несколько лет изменять расположение навигационного оборудования – настолько быстро происходит здесь смещение магнитного поля.

Акулы страдают от смещения магнитного поля планеты

Подобные изменения не могут происходить бесследно и для акул, особенно предпринимающих длительные миграции. Самым ярким примером сбоя "навигационных систем" морских животных являются их массовые выбросы на берег.

При этом наиболее известны такие случаи, происходящие с китами, дельфинами, гриндами. Однако зафиксированы подобные происшествия и с селахиями. Не так давно на побережье Австралии выбросились сразу несколько десятков китовых акул!

Отмечены были сходные случаи у берегов Калифорнии, вблизи Новой Зеландии, у островов Полинезии. На побережье США выбрасывались леопардовые акулы, на Гавайях – тигровые и большие белые.

Изменения магнитного поля могут происходить и в результате катаклизмов – например, землетрясений. Именно такой была, вероятнее всего, причина выброса акул на побережье Гавайских островов. Большую опасность несут геомагнитные бури.

Здесь стоит отметить, что магнитное поле Земли является своеобразным экраном, защищающем планету от различных видов космических излучений. Поэтому его ослабление может привести к усилению геомагнитных бурь, источником возмущения которых является солнечный ветер. Некоторые массовые случаи выброса китов на берег были отмечены именно в моменты резкой активизации нашего светила.

Для акул, особенно мигрирующих видов, смещение и ослабление магнитного поля Земли может стать весьма опасным фактором. Помимо учащения случаев выбрасывания на берег, сбои в навигации могут привести к существенному затруднению процесса размножения.

Так, больших белых акул сегодня на Земле осталось всего несколько тысяч особей. Чтобы встретить полового партнера, этим хищницам зачастую приходится преодолевать очень большие расстояния, многие тысячи километров. Естественно, что нарушение навигации может привести к значительному уменьшению численности их популяций.

Ну, а наиболее катастрофическим для различных видов акул и биоценоза в целом может стать смещение полюсов с сопутствующим временным исчезновением магнитного поля. Впрочем, вероятность такого сценария в данный момент крайне мала.

Поделитесь этой статьёй с друзьями:


Комментарии

Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...
С этой публикацией также читают:
Шумовое загрязнение и воздействие на акул За последние десятилетия общее антропогенное шумовое воздействие на природу выросло во много
Акулы, убийственный атом и особо опасные вещества С окончанием Второй мировой войны началась новая эпоха
Биологическое загрязнение океана и акулы Биологическое загрязнение – это внесение в биоценоз чужеродных видов животных, растений и микроо
Лагуна акул (ex Akulizm.ru) © 2010-2016
Все материалы этого сайта могут использоваться только с указанием активной гиперссылки на данный сайт.