Биологические часы и ориентация по небесным светилам

Использование небесных тел для ориентации на поверхности земли может быть полезным по нескольким причинам:

1. солнце и луна — резко выделяющиеся объекты, которые легко распознать в любом окружении и положение которых можно определить, даже не обладая высокоразвитым зрением;

2. уникальность небесных ориентиров, а также большое постоянство их вида позволяет очень широко их использовать, что было бы невозможно в случае каких бы то ни было земных ориентиров;

3. большая удаленность небесного тела позволяет, двигаясь под постоянным углом к нему, сохранять прямолинейный путь, а не двигаться по спирали, как обычно бывает в тех случаях, когда животное полагается на достаточно близкий ориентир;

Биологические ритмы. В 2-х т. Т. 1. Пер. С англ. — м.: Мир, 1984.— 414 с.

Ориентация в пространстве с помощью часов 349

4) теоретически небесные тела можно использовать не только для определения и поддержания направления в пространстве, но и для того, чтобы выяснить положение наблюдателя на поверхности Земли.

Однако наряду с этими преимуществами небесные тела как ориентиры обладают тем недостатком, что их положение на небосводе меняется в зависимости от суточного вращения планеты, времени года и географической широты места. Но поскольку их перемещение строго периодично, оно может быть скомпенсировано, если есть подходящий хронометр. Возникает вопрос: используются ли с этой целью биологические часы, и если да, то каким образом они включены в механизм ориентации и каковы пределы их применимости?

Солнце как ориентир

Солнечный компас с поправкой на время. Компасная реакция на свет, или фотоменотаксис, в классическом смысле означает, что животное в течение некоторого времени движется под постоянным углом относительно источника света [13]. Этим источником может быть солнце, что легко показать в природных условиях с помощью зеркала [50]. Однако солнечный компас с поправкой на время —это не только использование солнца как ориентира, но и учет его суточного движения. Для того чтобы поддерживать постоянный курс, животное должно соответствующим образом периодически изменять угол своего менотаксиса. Такого рода ориентация по солнцу была обнаружена у многих членистоногих и позвоночных (ссылки на литературу см. в [25, 33, 44, 56]).

Экологический контекст. В большинстве случаев приспособительное значение солнечного компаса очевидно. Вот основные области его применения:

1. Животные, обитающие на границе двух сред (например, по берегам морей, рек и озер), стремятся двигаться по направлению к этой границе, если переместить их в ту или другую сторону от нее. Такое поведение известно у ракообразных, пауков, насекомых и амфибий (см., например, {11, 42, 44, 48]).

2. Животные, которые обычно кормятся далеко от своего «дома», должны отыскивать дорогу .туда и обратно. В некоторых подобных случаях используется солнечный компас (см., например, [66] ) ; самым известным и наиболее изученным примером служит медоносная пчела [14].

3. Животные, совершающие дальние миграции, должны подолгу двигаться в одном направлении. Кажется вероятным, что птицы, рыбы и насекомые во время миграций используют солнечный компас. Было показано, что у птиц он составляет одну