К вопросу о возможной ориентации птиц по геомагнитному полю
In autumn 1968 in the Kiev planetarium under artificial star sky the experiments
 were carried out on studying Erithacus rubecula L. orientation in the artificial magnetic
 field.
 The experiments showed that when the star sky was natural and magnetic field —
 artific...
Saved in:
| Published in: | Вестник зоологии |
|---|---|
| Date: | 1971 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України
1971
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/186521 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | К вопросу о возможной ориентации птиц по геомагнитному полю / О.Б. Луцюк, Г.К. Назарчук// Вестник зоологии. — 1971. — Т. 5, № 3. — С. 35-39. — Бібліогр.: 26 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860059674258178048 |
|---|---|
| author | Луцюк, О.Б. Назарчук, Г.К. |
| author_facet | Луцюк, О.Б. Назарчук, Г.К. |
| citation_txt | К вопросу о возможной ориентации птиц по геомагнитному полю / О.Б. Луцюк, Г.К. Назарчук// Вестник зоологии. — 1971. — Т. 5, № 3. — С. 35-39. — Бібліогр.: 26 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вестник зоологии |
| description | In autumn 1968 in the Kiev planetarium under artificial star sky the experiments
were carried out on studying Erithacus rubecula L. orientation in the artificial magnetic
field.
The experiments showed that when the star sky was natural and magnetic field —
artificial, sharply different from the geomagnetic one, the birds orient themselves by astroorientators. When the star sky has an unusual appearance the birds under experiment orient themselves along the direction of the horizontal component of the magnetic field.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:03:25Z |
| format | Article |
| fulltext |
1971 В Е С Т Н И К З О О Л О Г И II № 3
УДК 598.842:538.7
К ВОПРОСУ О ВОЗМОЖНОЙ ОРИЕНТАЦИИ п т и ц
ПО ГЕОМАГНИТНОМУ ПОЛЮ
О. Б. Луцюк, Г. К- Назарчук
(Киевский государственный университет, Киевский планетарий)
Работы последних 20 лет показывают, что реакция на геомагнитное
поле и слабые искусственные магнитные поля является общебиологиче-
ским свойством. Простейшие, черви и моллюски (Brown, 1962), насеко-
мые (Becker, 1963), рыбы (Холодов, 1958), птицы (Эльдаров и Холодов,
1964; Холодов, 1965), млекопитающие (Холодов, 1963; Холодов, 1965) в
той или иной степени подвержены действию магнитного поля. Более то-
го, магнитотропизм обнаружен у водорослей (Pa lmer , 1963) и высших
растений (Крылов и Тараканова , 1960).
Впервые гипотезу о возможной ориентации птиц во время миграций
по магнитному полю Земли предложил русский зоолог акад. А. Ф. Мид-
дендорф (Middendorf , 1855). Многие ученые (Viguier , 1882; Thauzies,
1910; Yeagley, 1947) р а з р а б а т ы в а л и эту гипотезу. Несмотря на неудачи
некоторых из них (Gordon, 1948; Schumacher , 1949; Mat thews , 1951; Or-
gel, Smi th , 1954), исследования в этой области продолжаются . Мерккель
и Фромме (Merkel, F romme, 1958) экспериментально установили, что
весной и осенью зарянки (Eri thacus rubecula L.) , испытывая миграцион-
ное беспокойство, способны избирать правильное направление перелета
без оптических ориентиров. Фромме (Fromme, 1961), исследуя ориента-
цию зарянок и славок серых ( S y l v i a communis L a t h . ) в круглых клет-
ках, показал , что отсутствие звездного неба, вида заходящего Солнца,
шестичасовое смещение времени, нарушение ритма активности птиц
и др. не изменили их стремления двигаться в привычном направлении.
Барноти (Barnothy , 1964) предложил две гипотезы, объясняющие воз-
можность ориентации летящей птицы при отсутствии земных ориенти-
ров в геомагнитном поле. Экспериментальную проверку гипотезы ориен-
* тации по магнитному полю провели Меркель и Вильчко (Merkel, Wiltsh-
ko, 1965). Оказалось , что при снижении напряженности магнитного поля
птицы сначала теряли способность к ориентации, но в длительном экс-
перименте эта способность постепенно восстанавливалась . Астроориен-
тиры в опыте отсутствовали. Изменяя полярность горизонтальной со-
ставляющей искусственного магнитного поля, удалось изменить обыч-
ное направление ориентации подопытных птиц.
Методика эксперимента
Д л я выяснения роли геомагнитного поля в ориентации птиц попы-
тались р а з р а б о т а т ь методику, позволяющую построить прибор и про-
вести серию экспериментов по исследованию ориентации птиц. Особен-
ностью нашего эксперимента являлось использование искусственных
астроориентиров в сочетании с искусственным магнитным полем.
Модифицированную круглую клетку Крамера , снабженную элек-
тромагнитными счетчиками, помещали в искусственное магнитное поле,
для создания которого использовали соленоид прямоугольного сечения.
Плотность обмотки 100 витков на 1 м обеспечивала хорошая види-
мость «неба».
з *
36 О. Б. Луцюк, Г. К. Наэарчук
Максимальная напряженность магнитного поля (создавалась гори-
зонтальная составляющая) Нг (в эрст) на оси соленоида связана с си-
лой тока / (в а) соотношением
Н г = 1 , 1 7 1 .
Для обмотки соленоида использовали провод, сечение которого допуска-
ло максимальную силу тока / = 1 0 а, что позволяло создавать поле до
# г = 1 0 эрст. Ориентация соленоида относительно геомагнитного мери-
диана позволяла менять направление горизонтальной составляющей ис-
кусственного магнитного поля, а изменение силы тока в обмотке дава-
ло возможность менять величину напряженности магнитного Гюля.
Эксперимент ставили на зарянках, отловленных в районе Киева за
две недели до начала опытов и проявивших в круглой клетке значи-
тельное миграционное беспокойство, а также четкую ориентацию (без
искусственного магнитного поля). В отличие от экспериментов Зауэра
(Sauer, 1957; Sauer, 1958; Sauer Е., Sauer Е. М., 1960) в наших экспери-
ментах птицы четко ориентировались на северо-запад. Это почти на 180°
отличается от обычного направления их осенней миграции. Суть указан-
ного феномена состоит, по-видимому, в навнгационной подготовке птиц
(пробные полеты) к дальней миграции (Кистяковский, 1965).
Опыты проводили в Киевском планетарии осенью 1968 г. С помощью
аппарата «планетарий» (малый Цейсс) звездное небо проектировали на
купол диаметром 9,5 м. Соленоид размещали на уровне проектора.
Т. к. размеры купола, на который проектируются звезды, конечны,
а клетка расположена не в центре купола, а на расстоянии 1 м от него,
возникает эффект параллакса зенита. Максимальное параллактическое
смещение испытывают звезды вблизи зенита, в нашем опыте оно равно
12°. Параллакс возникает и при прыжке птицы со стартового кольца на
присадочные жердочки; в данном случае он был равен 3,5°.
Для анализа результатов экспериментов в круглой клетке необхо-
димо ввести количественные характеристики двигательной активности
птицы. Очевидно, что простейшей характеристикой будет количество
срабатываний счетчиков за единицу времени. Этот показатель, однако,
ничего не говорит о стремлении птицы лететь в определённом направле-
нии и о том, насколько четко выражено такое стремление. Т. к. резуль-
татом каждого эксперимента является восемь показаний счетчиков, даю-
щих число прыжков птицы в каждом из восьми секторов (сектор равен
45°), то можно рассматривать совокупность этих показаний как восемь
векторных величин. Направлением каждого из векторов будем считать
среднее направление в секторе, а длиной — соответствующее показание
счетчика. Т. о., если птица совершила п прыжков в сектор i, средний ази-
мут которого Л, , то этот результат описываем вектором г с компо-
нентами
гх . = Л; cos ry . = /?, sin A i .
Координатная система в соответствии с определением азимута выбрана
так, что ось У направлена на север, а ось А' на восток; азимут отсчиты-
вается от точки севера к востоку.
Тенденцию к выбору птицей определённого направления характерп-—>
зует средний вектор < г > , составляющие которого равны
8 .4
<г>х = 2 п ' c ° s A f <г>>У ̂ ! 2 s i n А < •
; = 1
О возможной ориентации птиц по геомагнитному полю 37
Средний азимут, в котором стремится двигаться птица (назовем его
углом стремления и будем отсчитывать от точки севера к востоку), опре-
деляется соотношением
<Г> V
< г > х
Длина среднего вектора
|<У>| = V<r>l+<r>l
показывает, насколько четко выражена тенденция к выбору'определен-
ного направления. Чем менее четко выражена ориентация, тем меньше
эта величина. При полном отсутствии ориентации она равна нулю. Од-
нако для того, чтобы сравнивать эксперименты с различным числом
прыжков, удобнее пользоваться другой величиной, которую назовем ко-
эффициентом ориентации
„ 8 | < г > |
"п. .
Если бы^птица прыгала все время в один сектор, то К = 1, при равномер-
ном распределении числа прыжков по секторам К = 0 , если бы прыжки
совершались в полукруг, то К = 0 , 5 .
Результаты экспериментов
Показатели ориентации птиц в искусственном магнитном поле (по
опытам, проведенным в планетарии 14—17 октября) приведены в таб-
лице.
14 октября экспонировали звездное небо Киева. Птица проявила
четкую ориентацию на северо-запад. Включение искусственного магнит-
ного поля, перпендикулярного геомагнитному, несколько изменило угол
стремления. Последующее увеличение искусственного магнитного поля
Дата Время опыта А к п "г ан Экспозиция з в е з д н о г о неба
14 —15.Х 20°°—0°° 304° 83 ,7 176 0 , 2 0 0° Небо Киева
Q00_300 315° 84 ,4 278 0 , 9 4 77° То же
300 _ 600 303° 8 8 , 0 93 1,42 83° » »
15—16.Х 19м—21 3 0 320° 53 ,5 173 0 ,20 0° Небо Киева
2130—2330 312° 89 ,6 128 0 ,78 0° То же
2330 2 м
312° 7 8 , 4 460 0 ,78 0° Небо отсутствует
230 330 322° 28 ,4 96 0 , 2 0 0° То же
Зэ°—5"° 154° 76,1 435 0 ,38 180° Небо Северного полюса
16—17.Х igaii—2130
0° 87 ,2 41 0 , 2 0 0° Небо Киева, по без
«летнего треугольника»
2 1 " — 2 3 м 354° 85 ,6 64 1,31 0° То же
2330 _ 330 356° 8 0 , 5 204 3 ,42 0° » »
З^о 730 358° 75 ,7 225 2 , 7 3 180J » »
17—18.Х 19м—203 0 358° 7 2 , 0 24 0 , 2 0 0° Небо Киева, но без со
звездий Лиры, Орла, Ле
2031—13» 331° 6 8 , 2 308 3 ,46 0" бедя, Кассиопеи и Боль
шой Медведицы
J 30 330 292° 3 9 , 9 70 3 ,06 180° Небо Киева
3"°—7™ 280° 90 ,6 207 1,32 180° То ж е
Условные обозначения: А—угол стремления (в град.); К — коэффициент ориента-
ции (в %); я — двигательная активность (количество прыжков); Н г — н а п р я ж е н н о с т ь
магнитного поля (в эрст); a w — а з и м у т вектора магнитного поля (в град.).
38 О. Б. Луцюк, Г. К. Наэарчук
еще больше увеличило угол между горизонтальной составляющей маг-
нитного поля и магнитным меридианом, однако птица вернулась к пер-
воначальному углу стремления. Коэффициент ориентации во всех слу-
чаях достаточно высок. Углы стремления, определенные на всех трех
этапах эксперимента, лежат в пределах точности отсчета, поэтому мож-
но считать, что создание искусственного магнитного поля и его измене-
ния при естественном виде звездного неба существенным образом не
повлияли на ориентацию птицы в клетке.
15 октября условия эксперимента меняли несколько раз: варьирова-
ли экспозицию звездного неба, напряженность и полярность магнитного
поля. Направление горизонтальной составляющей совпадало с магнит-
ным меридианом.
При экспозиции киевского неба в геомагнитном поле птица
ориентировалась на северо-запад. Коэффициент ориентации при этом
сравнительно низок. С включением искусственного магнитного поля от-
клонения от ранее выбранного направления на северо-запад в значи-
тельной степени уменьшились, о чем говорит высокий коэффициент
ориентации. Это направление ориентации сохранилось и в случае выклю-
чения Картины звездного неба (купол освещался мягким рассеянным
светом) при том же искусственном магнитном поле; коэффициент ори-
ентации несколько снизился. Исключение звездного неба и искусствен-
ного магнитного поля существенным образом повлияли на поведение
птицы. Резко снизив двигательную активность, она практически утра-
тила способность ориентироваться. Затем птице были созданы совер-
шенно необычные условия: звездное небо Северного полюса и искус-
ственное магнитное поле с обратной полярностью. В этом случае, по-ви-
димому, птица избрала ориентиром магнитное поле.
16 октября в эксперименте использовалась другая птица того же
вида. Экспонировалось звездное небо Киева без «летнего треугольника»
(и Лиры, а Орла и Лебедя) . Птица избрала четкое направление на се-
вер, на которое не повлияло увеличение напряженности горизонтальной
составляющей магнитного поля. С изменением полярности магнитного
поля несколько снизился коэффициент ориентации.
17 октября с киевского звездного неба были убраны созвездия Лиры,
Лебедя, Орла, Кассиопеи и Большой Медведицы. Четкая северная ори-
ентация была лишь в естественном магнитном поле. Включение значи-
тельного искусственного поля привело к тому, что птица несколько изме-
нила направление ориентации к западу. Коэффициент ориентации
оставался приблизительно на одном уровне. Резкое уменьшение коэффи-
циента ориентации вызывалось изменением полярности магнитного поля
при его сравнительно большой напряженности. В этом случае демон-
стрировалось полное звездное небо. Уменьшение напряженности магнит-
ного поля той же полярности привело к резкому возрастанию коэффи-
циента ориентации и некоторому смещению угла стремления к западу.
Выводы
1. Птицы реагируют на изменение магнитного поля.
2. Для определения направления миграции птицы наряду с астро-
ориентирами ориентируются по направлению горизонтальной составля-
ющей магнитного поля Земли.
3. В случае, если звездное небо и магнитное поле дают про-
тиворечивую информацию, птица отдает предпочтение более постоян-
ному фактору: виду звездного неба. Если же звезды не видны или же
их расположение необычно, птица ориентируется по направлению гори-
зонтальной составляющей геомагнитного поля.
On Possible Orientation of Birds by Geomagnetic Field 30
Л И Т Е Р А Т У Р А
К и с т я к о в с к и й А. Б. 1965. О биологическом значении послегнездовых миграций
птиц. Тез. IV Всесоюз. орнит. конфер. Алма-Ата.
К р ы л о в А. В. и Т а р а к а н о в а Г. А. 1960. Явление магнитотропизма у растений и
его природа. Физиол. раст., т. 7, в. 2.
Х о л о д о в Ю. А. 1958. Образование условных рефлексов на магнитное поле у рыб.
Тр. совещ. по физиол. рыб., в. 82. М.
Е г о ж е . 1963. Влияние постоянного магнитного поля па ЭЭГ изолированного мозга
кролика. В сб.: «Электрофизиология нервной системы». Тез. докл. Р/Д.
Е г о ж е . 1965. Магнитное поле как раздражитель. В сб.: «Биопика». М.
Э л ь д а р о в А. Л., Х о л о д о в Ю. А. 1964. Влияние постоянного магнитного поля на
двигательную активность птиц. Журн. общ. биол., т. 25, № 3.
B a r n o t h y G. М. 1964. Proposed mechanisms for the navigation of migrating birds.
Biol, effects magnet, fields. New York.
B e c k e r G. 1963. Magnetfield Orientierung von Dipteren. Naturwissenschaften, Bd. 50,
H . 21.
B r o w n F. A. 1962. Responses of the planarian and protozoa to very wear horizontal
magnetik fields. Biol. Bull., v. 123, № 2.
F r o m m e H. G. 1961. Untersuchungen iiber das Orientierungsvermogen nachtlich ziehen-
der Kleinvogel (Erithacus rubecula, Sylvia communis). Ztsch. fur Tierpsychologie,
Bd. 18, № 2.
G o r d o n D. A. 1948. Sensitivity of the homing pigeon to the magnetik field of the earch.
Sci., v. 108.
M a t t h e w s G. V. T. 1951. The sensory basis of bird navigation. J. Inst. Navigation,
v. 4.
M e r k e l F. W., F r o m m e H. G. 1958. Untersuchungen iiber das Orientierungsvermo-
gen nachtlich ziehender Rotkehlchen (Erithacus rubecula). Naturwissenschaften,
Bd. 45, № 20.
M e r k e l F. W., W i l t s c h k o W. 1965. Magnetismus und Richtungstinden zugunruhigen
Rotkechlchen (Erithacus rubecula). Vogelwarte, Bd. 23, № 1.
M i d d e n d o r f A . V. 1855. Isopiptesen des Russland. St.-Peterburg.
O r g e l A., S m i t h J. 1954. Test of magnetic theory of horning. Sci., v. 120, № 3126.
P a l m e r J. D. 1963. Organismic spatial orientation in very magnetic fields. Nature,
v. 198, № 4885.
S a u e r F. 1957. Astronavigatorische Orientierung einer unter kiinstlichem Sternenhimmel
verfrachteten Klappengrasmiicke, Sylvia c. curruca (L.). Naturwissensch., Bd. 44, № 3.
Е г о ж е . 1958. Celestial navigation by birds. Sci. Amer., v. 199, № 2.
S a u e r E. G. F., S a u e r E. M. 1960. Star navigation of nocturnal migrating birds. The
1958 planetarium experiments. Cold Spring Harbor Simposia on Quantitative biolo-
gy, v. 25.
S c h u m a c h e r W. C. 1949. A preliminary study of a physical basis of bird migration.
J. Appl. Phys., v. 20.
T h a u z i e s A. 1910. L'orientation liontaine 6-me Intern. Congr. Psychol. Paris.
V i g u i e r C. 1882. Le sens d'orientation et ses organes chez 1'homme. Rev. Phil., № 14.
* Y e a g iey H. L. 1947. A preliminary Study of a physical basis of bird navigation. J. Appl.
Phys., v. 18.
Поступила 28. Ill 19G9 r.
ON THE PROBLEM OF POSSIBLE ORIENTATION
OF BIRDS BY GEOMAGNETIC FIELD
О. B. Lutsyuk, G. K. Nazarchuk
(State University, Planetarium, Kiev)
S u m m a r y
In autumn 1968 in the Kiev planetarium under artificial star sky the experiments
were carried out on studying Erithacus rubecula L. orientation in the artificial magnetic
field.
The experiments showed that when the star sky was natural and magnetic field —
artificial, sharply different from the geomagnetic one, the birds orient themselves by as-
troorientators. When the star sky has an unusual appearance the birds under experiment
orient themselves along the direction of the horizontal component of the magnetic field.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-186521 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0084-5604 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:03:25Z |
| publishDate | 1971 |
| publisher | Інститут зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Луцюк, О.Б. Назарчук, Г.К. 2022-11-18T12:18:11Z 2022-11-18T12:18:11Z 1971 К вопросу о возможной ориентации птиц по геомагнитному полю / О.Б. Луцюк, Г.К. Назарчук// Вестник зоологии. — 1971. — Т. 5, № 3. — С. 35-39. — Бібліогр.: 26 назв. — рос. 0084-5604 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/186521 598.842:538.7 In autumn 1968 in the Kiev planetarium under artificial star sky the experiments
 were carried out on studying Erithacus rubecula L. orientation in the artificial magnetic
 field.
 The experiments showed that when the star sky was natural and magnetic field —
 artificial, sharply different from the geomagnetic one, the birds orient themselves by astroorientators. When the star sky has an unusual appearance the birds under experiment orient themselves along the direction of the horizontal component of the magnetic field. ru Інститут зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України Вестник зоологии Научные статьи К вопросу о возможной ориентации птиц по геомагнитному полю Nazarchuk G. K. On the Problem of Possible Orientation of Birds by Geomagnetic Field Article published earlier |
| spellingShingle | К вопросу о возможной ориентации птиц по геомагнитному полю Луцюк, О.Б. Назарчук, Г.К. Научные статьи |
| title | К вопросу о возможной ориентации птиц по геомагнитному полю |
| title_alt | Nazarchuk G. K. On the Problem of Possible Orientation of Birds by Geomagnetic Field |
| title_full | К вопросу о возможной ориентации птиц по геомагнитному полю |
| title_fullStr | К вопросу о возможной ориентации птиц по геомагнитному полю |
| title_full_unstemmed | К вопросу о возможной ориентации птиц по геомагнитному полю |
| title_short | К вопросу о возможной ориентации птиц по геомагнитному полю |
| title_sort | к вопросу о возможной ориентации птиц по геомагнитному полю |
| topic | Научные статьи |
| topic_facet | Научные статьи |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/186521 |
| work_keys_str_mv | AT lucûkob kvoprosuovozmožnoiorientaciipticpogeomagnitnomupolû AT nazarčukgk kvoprosuovozmožnoiorientaciipticpogeomagnitnomupolû AT lucûkob nazarchukgkontheproblemofpossibleorientationofbirdsbygeomagneticfield AT nazarčukgk nazarchukgkontheproblemofpossibleorientationofbirdsbygeomagneticfield |