Серый Кит - 10-е по величине существо, живущее сегодня, и 9 существ, больше, чем все это, тоже киты. Серые киты известны своими эпическими миграционными путями, которые иногда преодолевают более 16 000 км (10 000 миль) в двухсторонних поездках между местами их нагула и размножения. Исследователи не имеют полного понимания того, как киты преодолевают эти большие расстояния, но некоторые данные свидетельствуют о том, что магнетизм Земли как-то связан с этим.
Существуют доказательства того, что многие разные существа используют магнетизм Земли для навигации. Эта способность называется магниторецепцией, и она позволяет организмам воспринимать магнитные поля и определять их направление, высоту и местоположение из этих полей. Ученые говорят, что есть две гипотезы, объясняющие магниторецепцию.
Первый - это криптохромы, тип белка, чувствительный к синему свету. Они участвуют в регулировании циркадных ритмов, а также могут помочь существам чувствовать магнитные поля. Есть некоторые свидетельства того, что криптохромы в птичьих глазах помогают им магнитно ориентироваться при миграции.
Вторая гипотеза касается скоплений железа, которое является сильно магнитным и распространено в земной коре. Ученые знают, что у разных видов перелетных птиц в клювах скопления железа. Хотя точная функция этих кластеров непонятна, некоторые исследователи говорят, что есть «подавляющие поведенческие доказательства», что разные виды используют магниторецепцию для «извлечения полезной информации из геомагнитного поля».
Серые киты используют навигацию, чтобы путешествовать на большие расстояния, и, вероятно, они полагаются, по крайней мере частично, на магниторецепцию. Новое исследование предполагает, что солнечные бури и их влияние на Землю могут нарушить их навигацию. Согласно этому исследованию, эти штормы могут привести к тому, что киты сами выбегут.
Джесси Грейнджер, аспирант Университета Дьюка в области биофизики, руководила исследованием. Статья озаглавлена «Серые киты садятся чаще в дни с повышенным уровнем атмосферного радиочастотного шума». Он опубликован в журнале Current Biology и включает в себя соавторов Lucianne Walkowicz, Robert Fitak и Sonke Johnsen.
Грейнджер указывает в своей статье, что может быть несколько причин, по которым киты выходят на берег. Сонар может нарушить их навигационные ощущения, токсины в воде могут сыграть свою роль, и некоторые исследователи даже задавались вопросом, могут ли другие киты выходить на берег, когда один из их стручков оказывается на берегу и терпит бедствие. Но Грейнджер изучил данные о китобойном промысле за 31 год, чтобы найти связь между китобойным промыслом и солнечными штормами.
Грейнджер тоже посмотрела записи активности солнечных пятен. Солнечные пятна имеют сильную корреляцию с солнечными бурями. Солнечные бури, как известно большинству читателей Космического журнала, - это разрушения на Солнце, которые могут отправлять большие количества материала в космос, иногда поражая Землю. Они могут воздействовать на магнитосферу Земли, временно изменяя ее форму и характеристики. Они также вызывают много радиочастотных помех. Грейнджер хотела узнать, существует ли корреляция между солнечными пятнами и солнечными бурями, которые они могут вызвать, и известными пляжами китов.
Исследования показывают корреляцию между солнечными пятнами и застрявшими кашалотами, но Грейнджер хотела углубиться в свои исследования. Она посмотрела на серых китов, потому что их миграционные маршруты длинные, и они, как правило, следуют вдоль береговой линии, а не пересекают открытый океан. Их близость к береговой линии означает, что любые навигационные ошибки могут привести к тому, что они сами выйдут на берег.
Грейнджер взяла записи NOAA (Национальное управление океанических и атмосферных исследований) о вылове серых китов за 31 год, с 1985 по 2016 год, и удалила все, где киты были явно больны или травмированы. Она также удаляла китов, которые были истощены или запутались в сетях. Это оставило у нее 186 экземпляров здоровых серых китов, которые сами себя окружили. Как отмечается в документе, «хотя многофакторный характер прядей добавляет вариации к этому набору данных, мы предполагаем, что выделение более здоровых китов является более эффективным методом для изучения навигационных эффектов».
Она сравнила эти 186 пляжей с записями солнечной активности и отфильтровала другие потенциальные факторы, включая времена года, изобилие пищи и условия океана. Она обнаружила, что серые киты были в 4,3 раза более склонны к берегам, когда солнечная вспышка поражала Землю.
Грейнджер не думает, что само магнитное возмущение заставляет китов сгибаться, хотя бури могут искажать магнитное поле Земли. Солнечные бури также вызывают увеличение широкополосного радиочастотного шума. Она думает, что это может произойти из-за всех этих радиочастотных помех. По ее словам, все эти помехи могут подавить навигационные ощущения кита.
Таким образом, вместо того, чтобы солнечная буря искажала магнитное поле и передавала китам неверную информацию, радиочастотные помехи могут подавлять или ослаблять их способность собирать магнитные поля информации. Это похоже на то, как мощные солнечные бури могут сокрушить наши собственные системы связи, такие как спутники.
К сожалению, это исследование не помогает нам ответить, как киты используют магниторецепцию для навигации, хотя и усиливают ситуацию с магниторецепцией китов. Но это может быть не единственный метод, который они используют для навигации.
«Корреляция с солнечным радиошумом действительно интересна, потому что мы знаем, что радиошум может нарушить способность животного использовать магнитную информацию», - сказала Грейнджер в пресс-релизе. «Мы не пытаемся сказать, что это единственная причина появления жгутов», - сказала Грейнджер. «Это всего лишь одна из возможных причин».
В заключении самого документа четко изложены результаты. «Существует история исследований корреляции между солнечной активностью и миграционным поведением [9,10]; однако наше исследование является первым, в котором рассматриваются потенциальные механизмы, опосредующие эту корреляцию, путем изучения геофизических параметров, на которые влияют солнечные бури. В частности, мы обнаружили, что это соотношение лучше всего объясняется увеличением радиочастотного шума, а не изменениями в магнитном поле ».
Несмотря на то, что это исследование показывает, что это могут быть радиочастотные шумы, а не магнитные поля, которые заставляют китов усыплять себя, это еще больше доказательств того, что серые киты используют магниторецепцию для навигации. «Эти результаты согласуются с гипотезой магниторецепции у этого вида и предполагают, что механизм взаимосвязи между солнечной активностью и живыми нитями является нарушением смысла магниторецепции, а не искажением самого геомагнитного поля», - говорится в документе. ,
Тем не менее, Грейнджер также старается придерживаться характерной осторожности, которая имеет ключевое значение для науки. «Это исследование не является убедительным доказательством магниторецепции у этого вида, и дальнейшие исследования все еще необходимы для определения механизма увеличения количества прядей при высоком уровне радиочастотного шума», - говорит она в заключении.
У китовых пляжей, как и у многих вещей в природе, может быть несколько причин, и может быть несколько способов, которыми магнетизм играет роль. Исследования 1986 года показывают, что киты чаще встречаются вблизи прибрежных районов с магнитными минимумами, что также усиливает аргумент в пользу магниторецепции китов. Это исследование показало, что некоторые киты могут следовать линиям магнитных минимумов и избегать магнитных градиентов.
Какими бы ни были детали, это исследование показывает неразрывную связь между Солнцем и жизнью на Земле и то, как эта связь может быть глубже укоренилась, чем думали некоторые из нас.
Больше:
- Пресс-релиз: Солнечные штормы могут нарушить навигационные ощущения китов
- Исследовательская статья: Серые киты чаще всего садятся в дни с повышенным уровнем атмосферного радиочастотного шума.
- Wikipedia Entry: Magnetoreception
