У пчел есть магнитное чувство. И это касается не только медоносных пчел. Практически всех видов.
В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, были протестированы 96 различных видов. У 74 из них были обнаружены измеримые магнитные свойства. Этот вывод полностью меняет представление о том, как насекомые ориентируются в мире. Он предполагает, что магниторецепция — это не специализированный механизм, развитый исключительно для социальной жизни. Это нечто гораздо более древнее и фундаментальное.
Десятилетиями биологи знали, что социальные пчелы, живущие в дуплах, способны ощущать магнитное поле Земли. Устоялось мнение, что этот внутренний компас развился потому, что пчелы живут колониями. Они используют сложные танцы, чтобы сообщить сородичам расположение цветников. Направление имеет значение. Геомагнитное поле служит стабильной точкой отсчета относительно положения Солнца. Без него математика навигации не сходится. Поэтому исследователи считали, что эта способность тесно связана с социальной сложностью.
Мы ошибались.
Измерение магнитной силы одиночных и социальных пчел
Мы с коллегами решили перестать строить догадки. Мы начали измерять.
Мы собрали образцы пчел из семейства Apidae. В эту группу входят как социальные виды, такие как медоносные пчелы, так и одиночные, например, пчелы-каменщики (chimney bees). Мы высушивали погибших пчел, перемалывали их в порошок, а затем помещали порошок в магнитометр для измерения магнитного отклика.
Результаты оказались ошеломляющими.
Мы ожидали обнаружить магнетизм только у социальных пчел. Вместо этого мы нашли его повсюду. И социальные, и одиночные пчелы демонстрировали сильный магнитный отклик. Это заставило нас отвергнуть гипотезу о том, что магнетизм необходим для группового образа жизни.
Одним из наших подопытных была пчела из небольшой социальной семьи галиктид (Halictidae). Она была сильно магнитной. Это подтолкнуло нас к более глубокому изучению эволюционной истории. Мы расширили круг поиска, включив пчел со всего эволюционного древа. Мы предположили, что истоки этого свойства лежат в более древних линиях.
Мы выявили некоторые четкие закономерности.
- Крупные пчелы были более магнитными, чем мелкие.
- Социальные пчелы, как правило, были чуть более магнитными, чем одиночные.
- Пчелы, гнездящиеся в полостях, были более магнитными, чем те, кто гнездится в земле.
Но вот в чем подвох: эти тенденции не выдерживали взгляда на общую картину. Мы обнаружили магнетизм во всех протестированных семействах пчел. В одиночных. В социальных. В ночных. В наземных. В живущих в ульях. Во всех.
Даже жуки, осы и мухи проявляли магнитные свойства в наших сравнительных выборках.
Это привело к выводу, что магнетизм, вероятно, предшествует самому появлению пчел. Это древняя, консервативная черта. Эволюционное наследие, которое пчелы не изобрели, а просто унаследовали.
Почему магниторецепция так сложно доказывается
Если пчелы магнитны, почему мы до сих пор не полностью понимаем, как они используют этот магнетизм?
Ответ прост: это невероятно трудно изучать.
Магниторецепция, пожалуй, является самым спорным из органов чувств животных. Есть сильные доказательства того, что многие организмы способны обнаруживать магнитные поля Земли. Однако вряд ли оно является их основным чувством. Даже для пчел, которые, как известно, используют магнитные ориентиры, выделить этот канал восприятия сложно. Необходимо выводить организмы из их естественной среды, чтобы тестировать эти возможности. Но это нарушает то самое поведение, которое мы пытаемся измерить.
Возьмем шмелей. Биологи полагают, что они обладают магниторецепцией. Но даже здесь остаются вопросы. Сомнения persists в том, насколько сильно они полагаются на это чувство.
Медоносные пчелы — другой случай. Исследователям удалось научить их различать локальные магнитные аномалии. Благодаря этим конкретным доказательствам мы сделали предположение относительно наших других подопытных. Мы предположили, что если вид пчел демонстрирует более сильный магнитный отклик, чем медоносная пчела, он также является магниторецептивным.
Предположение — не доказательство.
Наши данные показывают, что магнетизм присутствует повсеместно. Но они не объясняют, зачем он пчелам. И не объясняют, как он работает на механическом уровне.
Некоторые теории предполагают, что магниторецепция работает через светочувствительные криптохромы в глазах насекомых. Наши результаты слабо поддерживают эту идею. Мы обнаружили, что, хотя сила магнитного сигнала варьировалась в разных частях тела, она никогда не ограничивалась какой-то одной зоной. Это было целостное свойство тела.
Это делает картину еще более мутной. Мы подтвердили наличие этого признака. Мы отследили его эволюционное распространение. Но какова фактическая функция? Биологический механизм?
Это все еще где-то там, в поле. В ожидании своего открытия.
