Принято считать, что активная электрорецепция в животном мире встречается редко. Намного шире распространена пассивная электрорецепция. Информационным полем здесь является электромагнитная энергия, на которую животное реагирует, а изменения ее могут носить сигнальную окрашенность для организма, но само возникновение поля связано с каким-либо другим источником, а не с анализатором данного животного.

Существование электрических токов в морях было открыто в 30-х годах нашего столетия, но до сих пор не имеет объяснения. Не отработана даже методика проведения измерений электрических токов в море, не созданы достаточно совершенные приборы, допускающие оперативное измерение, обработку результатов, передачу данных в разных акваториях океана и в специальных бассейнах. Поэтому и электрорецепция морских животных изучена крайне недостаточно.

Из физики моря известно, что градиент потенциала для теллургических электрических токов (токов Земли), протекающих в морях, составляет десятки милливольт на километр (теллурические токи, протекающие в верхних слоях земной поверхности, имеют потенциал от 1 до 30 мв/км, лишь иногда достигающий 0,5–10 в/км). На больших глубинах океана градиент потенциала достигает 100 мв/км. Существуют районы океанов, которые характеризуются громадными «вихрями» протекающих токов. Так, еще полвека тому назад ученые знали, что даже одноклеточные животные, обитающие в воде, могут определять направленность электрических токов, пропускаемых через воду. Опыты проводились над парамецией (Paramecium) или туфелькой, которая проявляла направленное поведение - плыла по направлению к отрицательному электроду. В последние годы исследователи установили у парамеций существование еще более тонких механизмов избирательной рецепции определенных частот электромагнитных колебаний.

Биологи склоняются к мысли, что электрорецепция не нужна одноклеточным, но пока остаются без ответа следующие два вопроса: почему все же существует у одноклеточных этот «ненужный» им механизм и какие структуры клеши определяют работу данного механизма. Экспериментально доказано, что электрорецепция имеется у моллюсков, например у обыкновенной речной улитки (Nassarius).

Установлено, что рыбы также чувствительны к электрическим полям, хотя не совсем ясно биологическое значение этой чувствительности. Здесь требуется тщательное проведение совместных физико-биологических исследований феномена.

Воздействие электрического тока вызывает вполне определенную реакцию у пресноводных и морских рыб. Некоторые пресноводные рыбы никак не реагируют на электрическое поле до тех пор, пока не прикоснутся к электродам. Это различие особенно ярко проявляется у близких видов – у морских и пресноводных миног. Первые очень тонко чувствуют градиент электрического поля, в то время как вторые никак не проявляют такой чувствительности. Известно о многочисленных попытках использования этого явления в промысловых целях для электролова и даже селективного электролова рыбы, когда используется способность разных пород рыб и разных по размерам рыб по-разному реагировать на электрические поля, создаваемые в районе лова. Высказывались предположения о том, что в далеких миграциях рыб (в частности лососей), ластоногих и китообразных не последнюю роль играют ориентиры, связанные с характерным рельефом градиентов потенциала. Ясно, что изучение механизмов электрорецепции и ее практического использования имеет явно выраженный бионический аспект.

До самого последнего времени воздействие геомагнитного поля и его вариаций на биохимические, физиологические и нервные процессы в организмах представлялось крайне незначительным. Лишь в последние годы было установлено, что магнитные поля обладают не только сенсорным воздействием, но и в значительной степени влияют на обменные процессы, стойкость условных рефлексов, на кровеносную систему, на механизмы передачи наследственной информации, на работу многих органов чувств, казалось бы далеких от электромагнитной рецепции.

Известны многочисленные примеры связи изменения солнечной активности, вызывающей на Земле магнитные бури, с изменением урожайности, улова рыбы, некоторыми эпидемиями и другими явлениями, происходящими в биосфере Земли. Проведены исследования, которые показали влияние магнитного цоля на жизнедеятельность растительных клеток – на скорость движения протоплазмы, на прорастание растений и другие функции. Ихтиологи отмечали, что рыбы, выпущенные в незнакомом водоеме, предпочитают двигаться в направлении север – юг. Многочисленные опыты с рыбами говорят, что они довольно чувствительны к магнитному полю и его вариациям, и у них возможна выработка стойких условных рефлексов на магнитное поле. Ряд исследователей связывает способность подводной навигации в гидросфере именно с ориентацией по магнитному полю Земли. Вместе с тем до сих пор достоверно не установлено, каков механизм восприятия магнитного поля. Каких-либо специфических органов «магнитной рецепции» ни у рыб, ни у других животных не обнаружено. Некоторые биологи склоняются к мысли, что магнитное поле воздействует непосредственно на центральную нервную систему, т. е. на головной мозг животных, минуя периферические участки анализаторов. В последнее десятилетие прошло два международных симпозиума по биомагнетизму, но несмотря на это и на сотни разрозненных сообщений о влиянии магнитного поля на различные биологические процессы, единая теория, объясняющая биофизический механизм, до сих пор не создана.

Предыдущая глава: Оптические системы связи

Следующая глава: Детекторы электромагнитного поля