Каков механизм навигации собак: они пробежали 20 метров на север или юг и только потом побежали к хозяину
Kateřina Benediktová et. al / eLife, 2020
Чешские биологи обнаружили, что при навигации собаки сначала пробегают около 20 метров на север или юг, а затем бегут к хозяину по кратчайшей траектории. Прогулки вдоль стрелки компаса увеличивали эффективность навигации в эксперименте. Исключив возможность ориентирования по солнцу или запахам, авторы статьи в журнале eLife предположили, что собаки используют магнитное поле Земли, чтобы определять направление.
Собаки отлично умеют находить дорогу домой, даже если выпустить их в незнакомом месте, а охотничьи собаки могут гнать добычу на несколько километров, а затем возвращаться к хозяину. Во время Первой мировой войны собак даже использовали в качестве посланников, чтобы доставлять важные сообщения. Однако механизмы навигации этих животных практически неизвестны — мы не знаем, какие ориентиры и стратегии они используют, чтобы из любой точки возвращаться домой по кратчайшему пути.
Биологи из США и Чехии под руководством Гинека Бурды (Hynek Burda) из Чешского аграрного университета исследовали навигацию 27 гончих собак 10 пород. На животных надевали ошейник с GPS-маячком и экшн-камерой, которая снимала часть головы и пространство перед собакой. Исследователи записывали маршруты одиночных пробежек собак во время прогулок с хозяевами в разных местах.
Фокстерьер с антенной GPS и камерой
Kateřina Benediktová et. al / eLife, 2020
622 записанные пробежки биологи разделили на две группы: в 59 процентах случаев собаки возвращались к хозяину точно таким же маршрутом, каким убегали от него, то есть попросту повторяли собственный путь; в 33 процентах животные отбегали и возвращались разными путями — эти-то пробежки и интересовали ученых, поскольку в них собаки использовали навигационные механизмы. В оставшихся восьми процентах животные комбинировали два типа маршрутов.
Пример прогулки с тремя типами пробежек (голубой - маршрут хозяина, белый - собаки)
Kateřina Benediktová et. al / eLife, 2020
Исследователи заметили интересную особенность пробежек, в которых собаки возвращались не тем путем, которым убежали от хозяина: перед тем, как начать движение в обратную сторону собаки пробегали около 20 метров на север или юг (этот отрезок ученые обозначили как азимут C), вне зависимости от того, в каком направлении бежали до этого или где находился хозяин. Более того, после такой пробежки вдоль стрелки компаса животные эффективнее находили дорогу назад, то есть выбирали кратчайший путь к хозяину (p = 0,01).
Чтобы понять, что служит компасом для собак, ученые проверили влияние положения солнца и направления ветра на азимут C. Оказалось, что ни солнце, ни ветер не определяли, насколько пробежка собаки отклонялась от оси север-юг, более того, многие прогулки проводили в пасмурную погоду — значит, собаки маловероятно ориентировались на солнце или запах хозяина. Также животные вряд ли могли запоминать дорогу визуально — в густом лесу зачастую попросту невозможно разглядеть ориентиры, а рост собак не влиял на успешность построения маршрута.
Ученые предположили, что собаки умеют чувствовать магнитное поле Земли, — возможно, так они определяют собственное положение в системе координат, а затем находят нужное направление с помощью интеграции пути. Похожим образом калибруют свой маршрут под магнитную ось север-юг многие позвоночные, хотя конкретные механизмы магнитной чувствительности животных неизвестны. Об использовании магнитного поля собаками научных данных до сих пор не было, и чтобы делать выводы, необходимы дальнейшие исследования с большей выборкой и строгим контролем.
В строго контролируемых лабораторных условиях навигацию по магнитным картам удалось доказать, например, у угрей. Для этого разработали специальный лабиринт и окружили его магнитной катушкой — движение рыб соответствовало направлению магнитного поля и менялось вместе с ним.