Как птицы и рыбы ищут дорогу домой? Учёные хотят скопировать бионавигатор

А ты слышал, что Северный полюс скоро «переедет» к нам в Сибирь? Нет, речь, конечно, не о том полюсе, где вечные льды и белые медведи, а о магнитном полюсе Земли. Это точка, где силовые линии магнитного поля планеты направлены строго под углом 90° к её поверхности. Именно из-за него, кстати, стрелка компаса указывает на север. Так вот учёные пока не могут выяснить, в чём причина, но северный магнитный полюс активно дрейфует с арктического побережья Канады в Россию. 

«Ну и отлично! Будет у нас свой полюс!» — скажет кто-то. Для навигации самолётов или кораблей это вообще-то серьёзная проблема. На основе существующей магнитной модели задаются координаты для подлодок, космических спутников и поисково-спасательных операций. Только представь, что будет, если атомная субмарина собьётся с пути и всплывёт где-нибудь в чужой стране! 

А что же с птицами? 

Когда птицы летят в тёплые страны, они используют магнитные поля как указатели. Их навигация намного сложнее, чем у дальнобойщиков или даже пилотов авиалайнеров. У пернатых, как и у любого путешественника, есть карта и компас. Только они внутренние. У птиц есть целых три компаса — звёздный, солнечный и магнитный, чтобы ориентироваться в полёте. Для учёных система ориентирования птиц очень долгое время оставалась загадкой. Ведь некоторые пернатые не только огибают половину земного шара, но и без проблем возвращаются точно к месту своего обитания. Обычно  это местность площадью не более 1–3 квадратных километров. 
Ты бы смог добраться до Африки и обратно без гаджетов? Иногда без навигатора и улицу-то невозможно отыскать.

Необычный эксперимент

Профессор Санкт-Петербургского государственного университета Никита Чернецов и его коллеги провели удивительный эксперимент. Они посадили тростниковых камышовок (маленьких птичек) в специальные круглые арены. Камышовки гнездятся в странах Балтии, а зимовать отправляются в Западную Африку.  Птенцы и взрослые особи сначала пытались улететь на юго-запад, то есть как раз в правильном направлении. С помощью специальных приборов биологи изменили направление магнитного поля в лаборатории, как будто «повернули» север на 8,5 градусов. И что ты думаешь? Птицы определили своё местоположение и повели себя так, будто на самом деле оказались за 1500 километров от Прибалтики — на юге Шотландии. Видимо, слегка испугавшись, что заблудились, они поспешили вернуться на свою обычную трассу миграции и развернулись на юго‑восток… Может, просто не захотели с утра до вечера слушать, как шотландцы играют на волынках? 

Если серьёзно, то получается, что исследователи из СПбГУ впервые в мире смогли доказать, что птицы способны измерять разницу между магнитным и географическим севером и при помощи этих измерений определять своё местоположение. Конечно, нужно будет проверить, есть ли такие способности у других видов птиц. И если да, то это станет открытием принципиально новой модели навигации. 

Для чего нужны такие технологии?

Зачем тратить на ориентацию столько сил и времени? Смотри, во-первых, учёные стараются лучше изучить животных, которые регулярно мигрируют, ведь они очень уязвимы и их нужно защищать во время долгого пути. Во-вторых, можно было бы скопировать птичью навигацию и создать сверхточную систему, которой не нужно было бы связываться со спутниками. И ты даже без интернета смог бы проложить точный маршрут в кафе, где вы договорились встретиться с друзьями. Классно же?!

Кого можно изучать?

Если не боишься червей, то сейчас расскажем про один удивительный вид. У Caenorhabditis elegans (существо, длиной всего около 1 мм) в мозге есть небольшой отросток, похожий на микроскопическую телевизионную антенну. Это биокомпас, при помощи которого землекоп ориентируется в почве. Он может зарываться на много метров, но всегда знает, с какой стороны поверхность. Хотел бы заняться его исследованием?

А как тебе форель? Не на вкус, конечно, а в качестве подопытной. У неё в носу есть биокомпас с частицами магнетида. Это особый минерал, который помогает многим живым организмам ориентироваться на местности. Сверхчувствительной нос позволяет этой умной рыбе путешествовать из реки в море на 300 километров, а спустя несколько лет снова возвращаться туда, где она появилась на свет. 

Кстати, если сам захочешь заниматься изучением бионавигации (так называется ориентирование животных и птиц на больших расстояниях), то тебе точно будет, чем заняться в будущем. 

Как быть, если ты хочешь  заниматься новыми технологиями, но при этом изучать удивительных живых существ, населяющих нашу планету? Есть отличная специальность — бионик. Если коротко, он изучает нервную систему, ищет связи между нервными клетками. А ещё он исследует потрясающие способности человеческого тела, животных и растений, а потом использует их в суперсовременных технических новинках. Создать магнитный навигатор, изучив его устройство у птиц, — это задача как раз для бионика. Хорошего бионика. Если ты решишь этим заниматься, именно таким и станешь, правда?!

Вот тебе список достойных российских вузов, где можно освоить это направление:

• Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого;
• Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет им. В.И. Ульянова (Ленина) (специальность – биотехнические системы и технологии);
• Уральский федеральный университет;
• Казанский (Приволжский) федеральный университет;
• Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана;
• Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского;
• Волгоградский государственный медицинский университет (кстати, идеальный вариант, если планируешь связать свою жизнь с медициной);
• Белгородский государственный национальный исследовательский университет;
• Донской государственный технический университет;
• Рязанский государственный радиотехнический университет.

Как видишь, в списке есть и нестоличные вузы. Пусть тебя это не смущает. Бионика – направление пока ещё очень молодое. Поэтому, главное – заложить себе хорошую базу в виде классического образования. А уж потом сможешь развернуться и всех удивить. Никаких сомнений!