Луна как ориентир

Лунный компас с поправкой на время был описан у упомянутого выше песчаного скакуна (Папи и Парди [38, 39] ; Энрайт [10]). По некоторым данным, он существует и у других членистоногих [43, 61], а также у амфибий [12].

В течение ночи песчаные скакуны меняют угол движения относительно луны таким же образом, как днем относительно Солнца. Однако при этом они не могут просто использовать те же самые циркадианные часы, поскольку видимое движение луны каждые сутки запаздывает примерно на 50 мин, или на 12°. (Скорость перемещения луны составляет 14,5°, а солнца — 15° в 1 ч. В принципе возможны по меньшей мере три способа учесть движение луны:

1. Помимо и независимо от обычных циркадианных (солнечных) часов животные обладают приливными (лунными) часами, которые синхронизованы какими-то внешними факторами, например лунным светом или приливами, с периодом 24,8 ч.

2. Используются циркадианные часы, но калибровка лунного азимута ежедневно сдвигается на 12°. Каждые 30 суток [т. е. спустя один лунный цикл) восстанавливаются почти прежние соотношения. Для того чтобы сверять этот цикл и избежать дрейфа, механизм ежедневного смещения фазы должен находиться под контролем 30-суточного окололунного ритма.

3. Так же, как в пункте 2, но сдвиг калибровки производится не автоматически, а в ответ на какой-либо внешний стимул, например на форму лунного диска, на время восхода или захода луны, на высоту или азимут луны в момент захода солнца.

Экспериментальные данные позволяют исключить послед-

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

356 Глава 14

ний вариант, так как он предполагает механизм песочных часов, работающий лишь в течение одной ночи [38, 39, 46]. Между тем, по некоторым данным, правильная компенсация движения луны происходит даже после 11—20 дней изоляции от внешних сигналов, в условиях полной темноты [38]. Однако другие данные не позволяют полностью отбросить простые формы ориентации на постоянный угол (см. [10]); по-видимому, третий механизм с калибровкой, сохраняющейся в течение нескольких (менее 10) ночей изоляции в темноте, не полностью исключен. Папи и Парди, а также (с меньшей определенностью) Энрайт склоняются в пользу гипотезы независимых лунных часов (первый механизм).

До сих пор не известно, связан ли лунный компас — и если, связан, то каким образом —с лунными и приливными ритмами, которые были обнаружены в других жизненных функциях (см. гл. 17).

Звездные ориентиры

В настоящее время твердо установлено, что по крайней мере птицы способны ориентироваться по звездам, определяя и поддерживая направление своего компаса (ссылки на литературу см. в [9]). Здесь встают совсем иные проблемы, чем при лунной ориентации. Небольшое различие между солнечными и звездными сутками (4 мин) может иметь меньшее значение, хотя именно оно приводит к сезонным изменениям картины звезднрго неба, что тоже осложняет дело. Возможно, большую роль играет различие самих ориентиров: вместо одного выделенного объекта (солнца или луны) животные должны воспринимать сложнейший узор, состоящий из огромного числа точек. С одной стороны, это как будто бы делает ориентацию позвездам более трудной, чем по солнцу и луне. Но, с другой стороны, если только решена проблема распознавания образов, механизм ориентации здесь может вовсе не учитывать видимого движения звездного неба. Любой школьник найдет Полярную звезду без всяких часов, в то время как для ориентации по солнцу часы необходимы. Знание некоторых созвездий (скажем, Большой Медведицы) и их положения относительно полярной оси позволяет найти северное направление независимо от положения звездного неба, а значит, безотносительно ко времени суток и сезону. Независимый от времени механизм в случае ориентации по звездам был бы весьма полезен, так как кривые изменения азимута, зависимые от разного склонения отдельных звезд, меняются гораздо больше, чем кривые для солнца, показанные на рис. 3.

Первые опыты, проведенные в планетарии Зауэром [51, 52], указывали на некоторую зависимость компаса от времени. Од-