Все дело в глазах. Ученые нашли загадочное “шестое чувство” у летучих мышей

Летучая мышь
Фото: Oliver Lindecke

Эксперименты показали, что у летучих мышей имеется свой "биологический компас"

Исследования доказывают, что роговица глаз — это место расположения такого важного чувства ориентации, которое помогает в навигации мигрирующим летучим мышам. Если роговица находится под наркозом, чувство ориентации нарушается, в то время как обнаружение света остается неизменным, сообщает Scitechdaily

Ученые во главе с доктором Оливером Линдеке и доктором Кристианом Фойгтом из исследовательского института Leibniz-IZW в Берлине впервые продемонстрировали, что сигналы окружающей среды, которые важны для навигации на большие расстояния, улавливаются через роговицу глаза. Они проводили эксперименты с летучими мышами Натусиуса (Pipistrellus nathusii) в период поздней летней миграции.

У летучих мышей одной тестовой группы ученые провели местную анестезию роговицы с помощью капли оксибупрокаина. Этот анестетик широко используется в офтальмологии, для временного снижения чувствительности роговицы пациента, когда глаза людей или животных становятся чрезмерно раздраженными. Однако влияние на ориентацию ранее не регистрировалось. В другой тестовой группе летучих мышей ученые анестезировали роговицу только одного глаза. Пациенты контрольной группы не получали анестезию, а получали изотонический физиологический раствор в виде глазных капель. Все животные в этом научном эксперименте были отловлены в миграционном коридоре на побережье Балтийского моря и выпущены поодиночке в 11 км от места отлова сразу после обработки.

"Контрольная группа и группа с односторонней анестезией роговицы четко ориентировались в ожидаемых южных направлениях, тогда как летучие мыши с двусторонней анестезией роговицы улетали в случайных направлениях", — говорит доктор Оливер Линдеке.

"Это очевидное различие в поведении предполагает, что анестезия роговицы нарушила чувство направления, но ориентация, по-видимому, все еще хорошо работает с одним глазом".

Поскольку действие анестетика прекращается через некоторое время, летучие мыши смогли возобновить свое путешествие на юг после эксперимента.

"Мы впервые наблюдали, как мигрирующее млекопитающее буквально сбилось с курса. Это новая веха в поведенческой и сенсорной биологии, которая позволяет нам более целенаправленно изучать систему биологической навигации", — говорит Линдеке

Чтобы исключить возможность того, что анестезия роговицы также влияет на зрение и что, таким образом, ученые придут к неправильным выводам, они провели дополнительный тест. Снова разделившись на экспериментальную и контрольную группы, они проверили, изменилась ли реакция летучих мышей на свет после анестезии роговицы с одной или обеих сторон.

"Из предыдущих исследований мы знаем, что летучие мыши предпочитают, когда выход из простого Y-образного лабиринта освещен", — говорит доктор Кристиан Фойгт. "В нашем эксперименте животные с односторонней или двусторонней анестезией также показали это предпочтение, поэтому мы можем исключить, что способность видеть свет изменилась после обработки роговицы".

Многие позвоночные животные, такие как летучие мыши, дельфины, киты, рыбы и черепахи, например, могут безопасно перемещаться в темноте, в пещерах и туннелях, а также в глубинах океанов. На протяжении многих десятилетий ученые искали орган чувств, который помогает животным ориентироваться в пространстве. Таким чувством может быть магнитное чутье, которое пока нашли лишь у нескольких млекопитающих, но пока оно плохо изучено. Эксперименты показывают, что частицы оксида железа в клетках могут действовать как "стрелки микроскопического компаса", как это происходит у некоторых видов бактерий.

Эксперименты с крысой Анселла, которая проводит свою жизнь в сложных подземных туннельных системах, предполагают, что магнитное чувство находится в глазу. Такое чувство ориентации не проверяли у мигрирующих млекопитающих, и не было возможности идентифицировать конкретный орган, который мог бы обеспечить морфологическую основу для необходимых сенсорных рецепторов.

Эксперименты группы Линдеке и Фойгта теперь впервые предоставляют надежные данные для локализации чувства ориентации у свободно перемещающихся мигрирующих млекопитающих. В будущих научных исследованиях необходимо выяснить, что именно из себя представляет чувство ориентации в роговице летучих мышей, как оно работает и является ли оно тем самым магнитным чутьем.