Новорожденные лососи используют геомагнитное поле, чтобы определить, где верх

Исследователи, ранее подтвердившие, что лососи используют геомагнитное поле Земли для навигации во время дальних миграций, обнаружили, что рыбы применяют это поле и для гораздо более простого и мелкомасштабного перемещения: когда молодь выходит из гравийных гнезд к поверхностным водам.

Исследование опубликовано в журнале Biology Letters. Результаты важны для понимания того, как лососи ориентируются в широком диапазоне мест обитания.

"С самого раннего этапа жизненного цикла лососи обладают способностью обнаруживать и реагировать на геомагнитную информацию", — сказал Дэвид Нокс, директор Исследовательского центра по рыбоводству в Орегоне и старший автор исследования. Это важно, потому что нам нужно понимать, как условия выращивания могут повлиять на рыбу, особенно в случае рыбоводных заводов, где уже есть свидетельства, что воздействие неестественных магнитных полей может нарушить способность радужной форели правильно ориентироваться".

Исследовательский центр по рыбоводству в Орегоне — это совместный проект Университета штата Орегон и Департамента рыболовства и дикой природы Орегона. Мишель Сканлан, научный сотрудник университета и соавтор исследования, сказала: "Мы показываем, что магнитное чувство у лосося может использоваться для трехмерной ориентации — как карта, компас и указатель, где верх".

Когда лососи нерестятся, самки закапывают оплодотворенную икру в гравийные "гнезда", где она инкубируется недели или месяцы. После вылупления молодь остается в гравии, пока не истощит запасы желтка, а затем выходит из гравия и живет в толще воды реки или ручья.

Похоже, что только что вылупившаяся рыба использует направление линий магнитного поля, чтобы определить, где верх. Это указывает на то, что магнитные сигналы используются для трехмерной ориентации в широком диапазоне пространственных масштабов и мест обитания.

"Выбраться из гравия не так просто, как может показаться, но это критически важно", — отметил Нокс, который в предыдущих исследованиях изучал роль температуры, света и течения воды в выходе молоди из грунта. "Все эти факторы могли использоваться рыбой, но ни один не был обязательным. В отсутствие этих сигналов рыба все равно покидала гравий. Теперь у нас есть ответ".

Исследовательская группа создала систему катушек с медной проволокой, через которую пропускался очень слабый электрический ток для точного контроля магнитного поля вокруг рыб. Эксперименты проводились в полной темноте и в стоячей воде.

Внутри системы катушек рыб, готовых к переходу в поверхностные воды, помещали на дно пластиковых трубок, заполненных прозрачными стеклянными шариками, имитирующими гравий. Исследователи измеряли высоту, на которую рыбы поднимались в трубках за 30 минут.

Одна группа лососей подвергалась воздействию нормального магнитного поля в Орегоне, а другая — инвертированного магнитного поля. Рыбы в нормальном магнитном поле поднимались по трубкам значительно выше, чем те, что испытывали инвертированное поле. Команда исключила возможность того, что рыбы были просто напуганы внезапным изменением электромагнитных условий, пропустив тот же электрический ток, необходимый для инверсии поля, но в противоположном направлении.

"Учитывая, что только инверсия магнитного поля повлияла на движение рыб, похоже, лососи используют направление силовых линий для вертикальной ориентации во время выхода из гравия — наши результаты трудно интерпретировать как-либо иначе", — сказал Натан Путман, старший научный сотрудник LGL Ecological Research Associates и соавтор исследования.