Обонятельная навигация

редактировать
Возможно, почтовые голуби могут ориентироваться по запаху

Обонятельная навигация - это гипотеза, выдвинутая для объяснения навигации и определения местонахождения голубей, в частности почтового голубя.

. Существует две основных версии. Мозаичная модель Папи предлагает голубям построить карту по распределению запахов окружающей среды в радиусе 70-100 километров. Теория градиента Уоллраффа преодолевает проблему ограничения расстояния, предполагая существование стабильных градиентов запаха в атмосфере на большие расстояния. Однако доказательства того, что голуби используют «обонятельную карту», ​​чтобы вернуться домой, неубедительны.

Содержание
  • 1 Предпосылки
  • 2 Обонятельная карта
  • 3 Эмпирические данные
  • 4 Другие сенсорные сигналы
  • 5 Неубедительные доказательства
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
Предпосылки

Самонаведение можно определить как способность вернуться к заданной точке из потенциально любой точки земной поверхности, включая незнакомые пункты назначения. Для координации этой задачи необходимы два критерия: компас чувство (чувство направления) и карта чувство (чувство местоположения). Именно способность возвращаться из незнакомых мест ставит вопрос о том, какие сенсорные сигналы используются для определения информации о местоположении, а также информации о направлении. Было высказано предположение, что чувство компаса может быть получено с нескольких точек зрения. Магнитная ориентация как механизм определения направления была впервые предложена в 19 веке. Точно так же солнце можно использовать как компас для навигации по дому. В 1972 году, однако, Папи и его современники сообщили, что аносмические голуби (Columbia livia) серьезно страдают от нарушения ориентации и самонаведения. На основе их результатов была предложена гипотеза «обонятельной навигации».

Обонятельная карта

Были предложены две модели обонятельной навигации: «мозаичная» модель Папи и «градиентная» модель Уоллраффа. Мозаичная гипотеза Папи утверждает, что голуби строят карту по распределению запахов окружающей среды в радиусе 70-100 километров.

Из этой информации можно вывести «дом» направление при обнаружении этих запахов на месте выпуска. Примером связанных запахов, разносимых ветром, могут быть сосновые леса, береговая линия и городские загрязнения. Утверждается, что голуби сначала учатся ассоциировать определенные запахи с определенными местами во время упражнений и тренировочных полетов. Эта модель имеет то преимущество, что она требует от птицы только определения наличия или отсутствия ряда запахов. Следовательно, самонаведение жизнеспособно только в том случае, если места выпуска находятся в непосредственной близости, что может дать надежные сигналы, передаваемые ветром, хотя Папи (1990) утверждает, что использование обонятельной информации, полученной во время путешествия наружу.

Теория градиента Уоллраффа решает проблему ограничения расстояния разными способами. Он предполагает существование устойчивых градиентов запаха в атмосфере на большие расстояния. В основе этой навигационной карты лежит пространственное представление, в котором два или более запаха окружающей среды имеют определенную интенсивность. Градиент запаха различается по осям разных направлений, поэтому голубь может сравнить интенсивность запаха в конкретном месте с его концентрацией на чердаке дома. Этот механизм в принципе может работать на огромных расстояниях, но потребует обнаружения и интерпретации мельчайших различий в концентрации запаха. Однако более остро стоит вопрос о существовании предсказуемых градиентов запаха. Метеорологи отрицают, что градиенты запаха, как того требует эта гипотеза, существуют в природе.

Эмпирические данные

Гипотеза обонятельной навигации утверждает, что голуби изучают карту запахов, связывая запахи, воспринимаемые на чердаке дома, с направлениями, с которых их разносит ветер. Таким образом, попытки манипулировать развитием этого включают изменение направления ветра, защиту птиц от ветров определенного направления и воздействие на голубей искусственных запахов. Предполагается, что экспериментальные голуби должны выучить измененную карту и, таким образом, когда их выпустят, они должны летать в соответствии со своим искаженным восприятием.

Был проведен такой эксперимент, в котором две группы голубей содержались в отдельных, но идентичных вольерах, сделанных из бамбука. Группу 1 дул воздух с юга, содержащий оливковое масло, и воздух с севера, содержащий синтетический скипидар. Для второй группы все было наоборот. Затем голубей выпустили к востоку от чердака; половине добавили каплю синтетического скипидара к счету, а другим дали каплю оливкового масла. Голуби из первой группы, подвергшиеся воздействию оливкового масла, полетели на север, в отличие от птиц, чувствительных к синтетическому скипидару, которые полетели на юг. Во второй группе были получены последовательные, но обратные результаты.

Однако важно отметить, что не удалось воспроизвести эти результаты в других странах, таких как Германия, Италия и США, даже когда были приложены значительные усилия для использования идентичных процедур. Тем не менее, в дальнейших экспериментах применялись два разных метода, а именно размещение вентиляторов рядом с курятником для изменения направления ветра и использование дефлекторов для изменения видимого направления ветра на 90 °. Дефлекторные лофты состояли из деревянных или стеклянных перегородок, которые отражали направление ветра и, следовательно, любые характерные запахи. Было обнаружено, что голуби, выращенные на таких чердаках, ориентировались с погрешностью в 90 °, известной как «эффект дефлекторного чердака». Эксперименты, перевернутые ветром, также показали результаты, которые подтверждали обонятельную гипотезу: экспериментаторы в среднем летели в противоположном направлении от дома, в то время как органы управления выбирали правильную траекторию полета, когда выходили из того же места.

При воспроизведении экспериментов с дефлектором на чердаке были получены аналогичные результаты, хотя, когда использовались аносмические голуби, они демонстрировали ту же степень ошибки в ориентации, что и ранее. Таким образом, можно предположить, что обнаружение запахов не могло быть связано с эффектом лофта дефлектора. В самом деле, направления полета могут просто отражать направленную реакцию на ветер, ощущаемый на чердаке, или «другие факторы, не имеющие запаха», такие как отражение света. Исследователи поддерживают эти предположения, отмечая отсутствие высокоразвитого носового аппарата и связанных с ним функций мозга у птиц, питающихся семенами, таких как голуби. Таким образом, можно утверждать, что у голубей не преобладают обонятельные ориентиры при построении навигационной карты.

Противоречивые доказательства, однако, были получены, когда голубей содержали в открытых клетках и подвергали воздействию вентилятора, производящего воздушный поток, несущий запах бензальдегида. При выпуске с воздействием только естественного воздуха во время транспортировки и в месте выброса как экспериментальные, так и контрольные были ориентированы на дом. Напротив, если бы их реакция была просто направлением ветра.

Неизменной чертой экспериментов по обонянию является то, что аносмические голуби, выпущенные из знакомых мест, практически не затронуты. Возможно, общий недостаток обонятельной мозаики и градиентной модели обонятельной навигации состоит в том, что каждая модель слишком упрощена и недостаточно учитывает другие сигналы, которые могут иметь значение.

Другие сенсорные подсказки

Магнитное поле Земли является потенциальным ориентиром на карте, так как поле меняется как по силе, так и по направлению на поверхности Земли Манипуляции с окружающим магнитным полем довольно сложны, хотя Китон (1971) и Иоале (1984) сообщили, что магниты вызвали дезориентацию у голубей, когда они были выпущены в полную облачность. Это первое указание на ориентацию магнитного компаса при самонаводке было позже подтверждено другими исследованиями, в которых поле вокруг головы голубя менялось на противоположное с помощью батарей катушек. Хотя катушки не имели большого эффекта в ясных условиях, их влияние в пасмурных условиях зависело от направления тока. Еще одно наблюдение, согласующееся с идеей геомагнитной карты, - это смещение начальных пеленгов голубей, которое происходит, когда поле увеличивается во время магнитных бурь. В магнитных аномалиях голуби также дезориентированы даже в солнечных условиях.

Прогнозируемое движение Солнца на 15 ° в час с востока на запад означает его потенциал в качестве небесного компаса. Это возможно при условии, что время суток известно и доступно птицам по их внутренним биологическим часам. Эксперименты по проверке этой гипотезы с использованием мигрирующего европейского скворца показали, что направлением миграции можно управлять, отражая угол наклона солнца. Этот эффект был воспроизведен с помощью почтовых голубей. Хотя это исследование представляет ценность для демонстрации иных механизмов, помимо обоняния, в навигации птиц, оно не относится к голубям.

Неубедительные доказательства

Фундаментальный вопрос восприятия карты обоняния у голубей заключается в том, могут ли они запах? »Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что у голубей отсутствует высокоразвитый носовой аппарат и связанные с ним функции мозга, однако эмпирические данные показали, что способность голубей к самонаведению может быть нарушена из-за вмешательства в обонятельную среду. Однако вариативность эффектов обонятельных манипуляций указывает на то, что запахи не являются единственными сигналами, на которых основана навигация, и что восприятие карты, по-видимому, полагается на сравнение доступных сигналов. Однако запах может быть одним из многих навигационных факторов, играющих весьма разнообразную роль, хотя физические ограничения и противоречивые данные ставят под сомнение обонятельную гипотезу.

См. Также
Ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-01 10:23:56
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте