Магнитные импульсы меняют ориентацию лосося, указывая на навигацию через магнетит в тканях

Исследователи из Колледжа сельскохозяйственных наук Университета штата Орегон приблизились к разгадке одной из самых удивительных тайн природы: как лососи находят путь из отдалённых районов океана обратно в ручей, где они вылупились, когда приходит время нереста?

Новое исследование жизненного цикла лосося с использованием магнитных импульсов подтверждает одну из гипотез: рыбы используют микроскопические кристаллы магнетита (Fe₃O₄) в своих тканях как карту и компас для навигации по магнитному полю Земли.

Результаты опубликованы в Journal of Experimental Biology.

Исследователи, включая профессора рыболовства и дикой природы Дэвида Нокса, подвергли молодь чавычи краткому, но сильному магнитному импульсу, который, как известно, меняет полярность магнитных частиц и влияет на магнитную ориентацию у других животных.

Поведение рыб, подвергнутых импульсу, и контрольной группы сравнивали в системе магнитных катушек в двух условиях: в локальном магнитном поле и в поле, где «картографическая» информация была искусственно смещена.

В локальном поле обе группы ориентировались почти одинаково. Однако после смещения магнитной «карты» поведение групп различалось: контрольные рыбы ориентировались случайным образом, а рыбы после импульса демонстрировали предпочтительное направление.

Разница в поведении предполагает, что цепочки магнетита, которые могли быть изменены импульсом, могут играть роль в навигационной системе лосося.

Магнитные импульсы, как известно, меняют магнитное ориентирование у ряда наземных и водных животных, включая землекопов, летучих мышей, птиц, морских черепах и омаров. Данное исследование — первое доказательство связи магнитного импульса с изменением поведения у рыб.

Магнетит — это оксид железа, одна из главных железных руд и самый магнитный из природных минералов Земли. Он лежит в основе одной из двух предполагаемых систем навигации лосося. Вторая — теория химической магниторецепции, предполагающая использование биохимических реакций, на которые влияет магнитное поле.

«В целом, эти лососи знают, где они находятся, где должны быть, как туда добраться и как скорректировать курс», — сказал Нокс. — «В пресной воде они «запоминают» химическую природу воды. В солёной воде они переключаются на геомагнитные сигналы, фиксируют эти координаты широты и долготы и знают, что нужно вернуться к ним. А решение вернуться они принимают за месяцы, ведь они могут быть уже на полпути к Японии».

Достигнув устья реки, по которой они ушли в океан, лососи плывут вверх по течению на нерест точно к месту своего рождения. «В реке они, по-видимому, полагаются на химические сигналы», — отметил Нокс.

Магнитный импульс мог повлиять на «карту», «компас» или и то, и другое в системе лосося. «Наши результаты согласуются с гипотезой, что магниторецепторы основаны на кристаллах магнетита. Но для подтверждения и изучения механизмов магниторецепции у рыб потребуются дальнейшие исследования», — заключил учёный.