Xushbo'y hidli navigatsiya - Olfactory navigation

Bu mumkin kabutarlar hid bilan harakatlanishi mumkin

Xushbo'y hid navigatsiya navigatsiya va homingni tushuntirish uchun ilgari surilgan gipotezadir kabutarlar, xususan kaptar kabutar.

Ikkita asosiy versiya mavjud. Papaning mozaikali modeli kaptarlarga 70-100 kilometr radiusda atrof-muhit hidlarining tarqalishidan xarita tuzishni taklif qiladi. Wallraffning gradient nazariyasi uzoq masofali, barqaror atmosfera hidlari gradiyentlari mavjudligini taklif qilib, masofani cheklash muammosini engib chiqadi. Biroq, kaptarlarning uyga borishi uchun "xushbo'y hid xaritasi" dan foydalanganligini tasdiqlovchi dalillar aniq emas.

Fon

Homing noma'lum joylarga, shu jumladan, er yuzining har qanday joyidan belgilangan nuqtaga qaytish qobiliyati sifatida ta'riflanishi mumkin. Ushbu vazifani muvofiqlashtirish uchun ikkita mezon mavjud, a kompas sezgi (yo'nalish hissi) va a xarita sezgi (joylashish hissi). Bu noma'lum joylardan qaytish qobiliyatidir, bu yo'nalish ma'lumotlari bilan bir qatorda joylashuv ma'lumotlarini aniqlash uchun qanday sensorli signallardan foydalaniladi degan savolni tug'dirdi. Kompas tuyg'usini bir qator nuqtai nazardan kelib chiqish mumkinligi taklif qilingan. Magnit yo'nalish yo'naltiruvchi ma'no mexanizmi sifatida birinchi bo'lib XIX asrda ilgari surilgan.[1][2][3] Xuddi shu tarzda, quyosh uyga borish uchun kompas sifatida ishlatilishi mumkin edi.[4] Biroq, 1972 yilda Papi va uning zamondoshlari bu haqda xabar berishdi anosmik kabutarlar (Kolumbiya Liviya) orientatsiya va homing ishlashida jiddiy buzilgan.[3] Ularning natijalari asosida "hidli navigatsiya" gipotezasi taklif qilindi.

Olfaktor xaritasi

Xushbo'y hidli navigatsiya uchun ikkita model, ya'ni Papaning "mozaika" modeli taklif qilingan[5] va Wallraffning[6] "Gradient" modeli. Papaning mozaik gipotezasi, kaptarlar atrof-muhitning tarqalishidan xaritani tuzishadi hidlar, 70-100 kilometr radiusda.[7]

Ushbu ma'lumotdan chiqadigan joyda ushbu hidlarga duch kelganda "uy" yo'nalishini olish mumkin. Qarag'ay o'rmonlari, sohil bo'yi va shaharlarning ifloslanishi shamol bilan bog'liq bo'lgan hidlarning namunasi bo'lishi mumkin. Ta'kidlanishicha, kaptarlar birinchi navbatda jismoniy mashqlar paytida va mashq parvozlarida ma'lum hidlarni ma'lum joylar bilan bog'lashni o'rganadilar. Ushbu modelning afzalligi shundaki, u qushni faqat bir qator hidlarning mavjudligini yoki yo'qligini aniqlashni talab qiladi. Shuning uchun, uyga joylashish faqat shamol chiqaradigan ishonchli signallarni taqdim etadigan bo'shliqlar joylashgan joyda bo'lsa,[8] Papi (1990) bo'lsa-da,[5] tashqi sayohat paytida olingan xushbo'y hidli ma'lumotlardan foydalanishni ta'kidlaydi.

Wallraffning gradient nazariyasi turli xil vositalar yordamida masofani cheklash muammosini engib chiqadi. U uzoq muddatli, barqaror atmosfera hidlari gradiyentlarining mavjudligini taklif qiladi. Ushbu navigatsion xaritaning asosi ikki yoki undan ortiq atrof-muhit hidlari ma'lum bir intensivlikka ega bo'lgan kosmik tasvirdir. Xidi gradyenti bir-biriga o'xshash bo'lmagan o'qlar bo'yicha farq qiladi va shuning uchun kaptar ma'lum bir joyda hidning intensivligini uydagi loftdagi konsentratsiyasi bilan taqqoslashi mumkin. Ushbu mexanizm printsipial jihatdan katta masofalarda ishlashi mumkin edi, ammo hid konsentratsiyasidagi daqiqalik farqlarni aniqlash va izohlashni talab qiladi. Biroq, yanada xavfli savol - bu taxmin qilinadigan hid gradiyentlarining mavjudligi. Meteorologlar[9] hid farazlari, bu faraz talab qilganidek, tabiatda mavjudligini inkor eting.

Ampirik dalillar

Xushbo'y hidli navigatsiya gipotezasida kaptarlarning hidlar xaritasini o'rganganligi ta'kidlanadi uy tomi ularni shamollar olib boradigan yo'nalishlar bilan. Shu sababli, shamol yo'nalishini o'zgartirish, qushlarni ma'lum yo'nalishdagi shamollardan himoya qilish va kaptarlarni sun'iy hidlarga ta'sir qilish bilan bog'liq bo'lgan rivojlanishni boshqarishga urinishlar. Bashorat shundan iboratki, eksperimental kaptarlar o'zgartirilgan xaritani o'rganishlari kerak va shu bilan ular bo'shashgan idroklariga ko'ra uchishlari kerak.

Bunday tajriba o'tkazildi,[10] bu erda kaptarlarning ikkita guruhi bir xil bo'lsa-da, alohida-alohida tarbiyalangan avizolar bambukdan tashkil topgan. Birinchi guruh tarkibida zaytun moyi bo'lgan janubdan havo va havoda sintetik turpentin bo'lgan shimoldan havo bor edi. Ikkinchi guruh uchun bu teskari edi. Keyin kabutarlar loftdan sharqqa qo'yib yuborildi; yarmida sintetik turpentin tomchisiga qonun loyihasiga qo'shilgan, qolganlariga bir tomchi zaytun moyi berilgan. Zaytun moyiga duchor bo'lgan birinchi guruhdagi kabutarlar, janubga uchadigan sintetik turpentinga moyil qushlardan farqli o'laroq, shimolga uchib ketishdi. Ikkinchi guruhda izchil, ammo teskari natijalar topildi.

Shunga qaramay, shuni ta'kidlash kerakki, bir xil protseduralarni qo'llash uchun juda ko'p harakatlar qilingan taqdirda ham, Germaniya, Italiya va AQSh kabi boshqa mamlakatlarda ushbu natijalarni takrorlashda muvaffaqiyatsizlikka uchradi.[11] Shunga qaramay, keyingi tajribalar[12][13][14] ikki xil usulni qo'lladilar - ya'ni shamol yo'nalishini teskari yo'naltirish uchun ventilyatorlarni uyning yonida joylashtirish va shamolning aniq yo'nalishini 90 ° ga siljitish uchun deflektorli tepaliklardan foydalanish. Deflektor panjaralari yog'och yoki shisha to'siqlardan iborat bo'lib, shamol yo'nalishini o'zgartirgan va shuning uchun har qanday imzo hidlari mavjud. Topilmalar shuni ko'rsatdiki, bunday loftlarda o'stirilgan kaptarlar o'zlarini "deflektor loft effekti" deb nomlanuvchi 90 ° xatolik bilan yo'naltirishgan. Shamol ham eksperimentlarni teskari yo'naltirdi, hidlash gipotezasini ma'qullaydigan natijalarni ko'rsatdi, eksperimentlar o'rtacha o'rtacha qarama-qarshi yo'nalishda parvoz qildi, boshqaruv esa o'sha saytdan chiqqanda to'g'ri parvoz yo'lini oldi.

Deflektor loft tajribalarini takrorlashda shunga o'xshash topilmalar ishlab chiqarilgan,[14][15] qachon bo'lsa ham anosmik ishlayotgan kaptarlar, ular ilgari kuzatilgan yo'nalishdagi xatolik darajasini ko'rsatdilar. Shuning uchun hidlarni aniqlash defektor loft effekti bilan bog'liq bo'lmasligi mumkin degan fikr. Darhaqiqat, parvoz yo'nalishlari shunchaki loftda bo'lgan shamolga yoki "boshqa noxush omillar" ta'siriga yo'naltirilgan javobni aks ettirishi mumkin, masalan, yorug'lik aks etishi.[3][11] Tadqiqotchilar ushbu takliflarni qo'llab-quvvatlaydilar[16] kaptar kabi urug 'iste'mol qiladigan qushlarda yuqori darajada rivojlangan burun apparati va u bilan bog'liq miya funktsiyalarining etishmasligini qayd etish orqali. Shu sababli, navigatsiya xaritasini tuzishda kaptarlarda xushbo'y hidli nishonlar ustun emasligi haqida bahslashish mumkin edi.

Biroq, qarama-qarshi dalillar ishlab chiqarilgan[5] kaptarlar ochiq kataklarga joylashtirilganda va muxlisning ta'sirida havo oqimi hosil bo'lib, uning hidini olib yurgan benzaldegid. Tashish paytida va bo'shatish joyida faqat tabiiy havo ta'sirida chiqarilganda, tajribalar ham, boshqarish vositalari ham uyga yo'naltirilgan edi. Aksincha, agar ularning javobi shunchaki shamol yo'nalishi bo'lsa.

Olfaktsiya tajribalarining izchil xususiyati shundaki, tanish joylardan chiqarilgan anosmik kaptarlar asosan ta'sirlanmaydi.[11] Balki hidlash mozaikasi va hidlash navigatsiyasining gradient modelining keng tarqalgan aybi shundaki, har bir model soddalashtirilgan bo'lib, ular muhim bo'lishi mumkin bo'lgan boshqa belgilarni etarlicha hisobga olmaydilar.

Boshqa hissiy belgilar

Yerning magnit maydoni potentsial xaritada ko'rsatma hisoblanadi, chunki maydon Yer yuzasi bo'ylab kuchi va yo'nalishi bo'yicha farq qiladi[17] Atrof-muhit magnit maydonini manipulyatsiya qilish juda qiyin, ammo Kiton (1971)[18] va Ioalé (1984)[19][3] Magnitlar kaptarlarni butunlay bulut ostida qo'yib yuborganda ularning yo'nalishini buzganligini xabar qildi. Homingda magnit kompas yo'nalishi bo'yicha ushbu birinchi ko'rsatkich keyinchalik boshqa tadqiqotlar tomonidan qo'llab-quvvatlandi,[20][21] akkumulyator yordamida kaptarning bosh atrofidagi maydonni teskari yo'naltirgan lasan. Bobinlar aniq sharoitda ozgina ta'sir ko'rsatgan bo'lishiga qaramay, bulutli sharoitda ularning ta'siri oqim yo'nalishiga bog'liq edi. Geomagnit xarita g'oyasiga mos keladigan yana bir kuzatuv - bu magnit bo'ronlari paytida maydon ko'payganda paydo bo'ladigan kaptarlarning dastlabki rulmanlarining siljishi.[7] Yilda magnit anomaliyalar kaptarlar, hatto quyoshli sharoitda ham yo'naltirilgan emas.[17]

Quyoshning soatiga sharqdan g'arbga qarab taxmin qilinadigan 15 ° harakat, uning samoviy kompas sifatida imkoniyatlarini anglatadi. Bu kunning ma'lum vaqtini ta'minlash va qushlarning ichki biologik soatlari tufayli amalga oshirilishi mumkin.[8] Ushbu gipotezani migratsiya yordamida sinab ko'rish bo'yicha tajribalar Evropalik yulduzcha, migratsiya yo'nalishini quyoshning burchagini aks ettirish orqali boshqarish mumkinligini ko'rsatdi.[7] Ushbu effekt homing kabutarlar yordamida ko'paytirildi. Ushbu tadqiqot qushlarning navigatsiyasida olfaktsiyadan tashqari mexanizmlarni namoyish qilishda muhim ahamiyatga ega bo'lsa-da, u kaptarlarni nazarda tutmaydi.[22]

Haqiqiy bo'lmagan dalillar

Kabutarlardagi hidlash xaritasi tuyg'usining asosiy masalasi "ular hidlay oladimi?" Mavjud dalillar shuni ko'rsatadiki, kaptarlarda yuqori darajada rivojlangan burun apparati va ular bilan bog'liq miya funktsiyalari mavjud emas, ammo empirik dalillar kaptarlarning uylanish qobiliyati hidga aralashish orqali buzilishi mumkinligini ko'rsatdi. atrof-muhit.[23] Biroq, hidlash manipulyatsiyasi ta'sirining o'zgaruvchanligi shuni ko'rsatadiki, hidlar navigatsiya asosidagi yagona signal emas va xarita hissi mavjud belgilarni taqqoslashiga ishonadi.[iqtibos kerak ] Ammo hid hanuzgacha juda o'zgaruvchan rol o'ynaydigan ko'plab navigatsion omillardan biri bo'lishi mumkin, ammo jismoniy cheklovlar va nomuvofiq topilmalar hidlash gipotezasini shubha ostiga qo'yadi.[iqtibos kerak ]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Fon Middendorff, A. (1859). "Die Isepiptesen Russlands". Mémoires de l'Académie impériale des fanlar de Sankt-Peterburg. VI seriya. 8: 1–143.
  2. ^ Viguier, C. (1882). "Le sens de l'orientation et ses organes chez les animaux et chez l'homme". Rev. Philos. Frantsiya Étranger. 14: 1–36.
  3. ^ a b v d Uiltsko, V.; Wiltschko, R. (1996). "Qushlarning magnit yo'nalishi". Eksperimental biologiya jurnali. 199: 29–38.
  4. ^ Kramer, G (1959). "Qushlarni yo'naltirish bo'yicha so'nggi tajribalar". Ibis. 101: 399–416. doi:10.1111 / j.1474-919X.1959.tb02396.x.
  5. ^ a b v Ioale, P .; Nozzolini, M.; Papi, F. (1990). "Uydagi kaptarlar hidni ogohlantiruvchi vositalardan yo'naltirilgan ma'lumotni olishadi". Xulq-atvor ekologiyasi va sotsiobiologiyasi. 26: 301–305. doi:10.1007 / bf00171094.
  6. ^ Xans G. Wallraff (1974 yil yanvar). Das Navigationssystem der Vögel: nazariy bilimga ega bo'lganlar uchun Beitrag zur tahlil qiling Orientierungsleistungen. Myunxen, Wien: R. Oldenburg. ISBN  978-3-486-39631-7.
  7. ^ a b v Goodenough, J. (2001). Hayvonlar xulq-atvorining istiqbollari. John Wiley & Sons.
  8. ^ a b Hudson, M. (2003). Kabutarlarni qo'llab-quvvatlash uchun qanday dalillar mavjud (Kolumbiya Liviya) uyga borish uchun "xushbo'y hidli xaritadan" foydalaningmi?. Sasseks universiteti matbuoti.
  9. ^ Bekker va van Raden (1986). keltirilgan Wiltschko, R (1996). "Xushbo'y hidni kiritish kabutarga yo'naltirilganligi: bu navigatsion ma'lumot beradimi yoki boshqa rol o'ynaydimi?". J. Exp. Biol. 199: 113–119.
  10. ^ Papi F, Ioalé P, Fiaschi V, Benvenuti S, Baldaccini NE (1974) Kabutarlarning hidli navigatsiyasi: Xushbo'y havo oqimlari bilan davolashning ta'siri. J Comp Physiol 94: 187-193
  11. ^ a b v Qodir, K.P. (1996). "Kabutarlarni boqish orqali xushbo'y hidli navigatsiya to'g'risida bahs". Eksperimental biologiya jurnali. 199: 121–124.
  12. ^ Baldaccini, NE, Benvenuti S, Fiaschi V, Ioale P, Papi F (1978) Kabutarlarni deflektor kataklari yordamida uyushtirishni o'rganish. In: Shmidt-Koenig K, Keeton WT (tahrir) Hayvonlar migratsiyasi, navigatsiya va homing. Springer, Berlin Heidelberg Nyu-York, 78-91 betlar
  13. ^ Kiepenheuer, J. (1978). "Kabutarga uy berish: deflektor loft tajribasini takrorlash". Xulq-atvor ekologiyasi va sotsiobiologiyasi. 3 (4): 393–395. doi:10.1007 / BF00303201. JSTOR  4599182.
  14. ^ a b Waldvogel JA, Benvenuti S, Keeton WT, Papi F (1978) Uyingizda ko'tarilgan shamollar ta'sirida uy kaptarining yo'nalishi. J Comp Physiol 128: 297-301
  15. ^ Kiepenheuer, J. (1979). "Kabutarga uy berish: xushbo'y hidli ma'lumotdan mahrum qilish deflektor ta'siriga ta'sir qilmaydi". Xulq-atvor ekologiyasi va sotsiobiologiyasi. 6 (1): 11–22. doi:10.1007 / BF00293240.
  16. ^ Bang (1971) va Venzel (1972) Beykerda, R.R.da (1984) keltirilgan Qushlarning navigatsiyasi: Sirning echimi. Hodder va Stoughton Education
  17. ^ a b Uolkott, C. (1996). "Kabutarga uy berish: kuzatuvlar, tajribalar va chalkashliklar". Eksperimental biologiya jurnali. 199: 21–27.
  18. ^ Keeton, W. T. (1971). "Magnitlar kaptarlarning uylanishiga xalaqit beradi". Amerika Qo'shma Shtatlari Milliy Fanlar Akademiyasi materiallari. 68: 102–106. doi:10.1073 / pnas.68.1.102. PMC  391171. PMID  5276278.
  19. ^ Ioalé, P. (1984). "Magnit va kaptarga yo'nalish". Monitore Zoologico Italiano. 18: 347–358. doi:10.1080/00269786.1984.10736466.
  20. ^ Uolkott, C .; Yashil, R. P. (1974). "Amaldagi magnit maydon yo'nalishi o'zgarishi bilan o'zgartirilgan uy kabutarlarining yo'nalishi". Ilm-fan. 184: 180–182. doi:10.1126 / science.184.4133.180.
  21. ^ Visalberghi, E .; Alleva, E. (1979). "Kabutarlarning uylanishiga magnit ta'sirlari". Biologica Bulletino. 125: 246–256.
  22. ^ Shmidt-Koenig, K. (1958). "Experimentelle Einflußnahme auf die 24-Stunden-Periodik bei Shorttauben und deren Auswirkung unterbesonderer Berücksichtigung des Heimfindevermögens". Zeitschrift für Tierpsychologie. 15: 301–331. doi:10.1111 / j.1439-0310.1958.tb00568.x.
  23. ^ Gagliardo, A .; Ioale, P .; Savini, M .; Wild, JM (2006). "Uyga asab bor: uchburchak magnetoreseptori va kabutarlardagi xushbo'ylash vositachiligi". Eksperimental biologiya jurnali. 209: 2888–2892. doi:10.1242 / jeb.02313. PMID  16857872.