Орієнтація тварин

ОРІЄНТА́ЦІЯ ТВАРИ́Н — здатність тварин ви­значати своє місцеположе­н­ня у просторі, що дає змогу знаходити шлях до важливих для їхнього існува­н­ня ділянок територій чи акваторій. Ін. назва — навігація тварин. О. т. необхідна для ви­значе­н­ня місця роз­множе­н­ня, локалізації потомства (за потреби піклува­н­ня про нього), кормодобува­н­ня, схованок тощо. Це склад. процес, до якого входить отрима­н­ня інформації про зовн. світ за допомогою різних органів чуття, її обробле­н­ня й аналіз у ЦНС, формува­н­ня від­повіді. Найбільшу кількість даних про своє місце­знаходже­н­ня у просторі тварини отримують через органи зору. Саме через цей орган чуття здійснюється най­примітивніша орієнтація, коли запа­мʼятовується місцевість, де тварина мешкає. Цей механізм за­звичай використовують ті тварини (також стосувалося і первіс. людей), які протягом певного часу (чи всього життя) пере­бувають на одній і тій же ділянці простору. Часто в таких випадках запамʼя­товуються різноманітні маркери — ландшафтні, рослин­ні, водні тощо. Коли тварини пере­міщуються на значні від­стані (див. Міграція тварин), цей вид навігації вже не може забезпечити якіс. ви­значе­н­ня свого місцеположе­н­ня у просторі. Для цього тварини використовують ін. види орієнтації — сонячну та зоряну, отримуючи необхідну інформацію завдяки органам зору, однак їх реалізація неможлива без наявності у різних груп тварин т. зв. внутр. годин­ника. Цей механізм присутній як у високоорганізов. тварин (ссавці, птахи, рептилії, риби), так і у комах (бджоли, метелики, мурашки тощо). Інформацію про положе­н­ня сонця на небі (роз­ташува­н­ня від­носно сторін світу, кут над обрієм, час світлої частини доби) або «карту» зоряного неба тварини отримують через орган зору. Чисел. екс­перименти на тваринах різних таксоном. груп довели, що у випадках щільної та суціл. хмарності, коли положе­н­ня сонця на небо­схилі неможливо встановити, тварини втрачають здатність орієнтуватися (ін. види навігації «не працюють»). Це стосується й орієнтації по зірках, яку використовують птахи під час міграцій протягом темної частини доби (див. Міграція птахів). Але вони не складають фіксов. «карту» зоряного неба, а орієнтуються на положе­н­ня зірок, що обертаються навколо осі. Молоді птахи перед своєю першою осін­ньою міграцією вчаться ви­значати на зоряному небі центр його оберта­н­ня, який використовують як точку від­ліку. У Пн. пів­кулі таким центром є Полярна зірка, яка вказує пн. напрямок. Тобто, якщо птахам необхідно летіти на Пд., то вони мають прямувати у протилеж. від цієї зірки бік. Після формува­н­ня «зоряного компасу» у молодого птаха (за­звичай протягом 2-х тижнів), він може орієнтуватися по зірках навіть тоді, коли тільки деякі з них про­глядаються посеред затягнутого хмарами неба. Завдяки органам зору, напр., бджоли, використовуючи поляризов. світло, ви­значають положе­н­ня сонця у хмарну погоду.

Тварини використовують і ін. органи чуття для орієнтації у просторі. Зокрема, мешканці водного середовища (мор. черепахи, риби, ракоподібні) за­стосовують органи нюху для ви­значе­н­ня особливостей хім. складу води — це т. зв. хеморецепторна орієнтація, завдяки якій прохідні риби знаходять свої річки для нересту. Ві­домо, що кажани для орієнтації на місцевості використовують ехолокацію — для місць по­стій. пере­бува­н­ня у них створюється своєрідна ехолокац. картинка цієї території. Але значна частина кажанів з помір. широт здійснює справжні міграц. пере­міще­н­ня на від­стані до 2000 км. Мало­ймовірно, що для такого довгого маршруту за допомогою локації вони могли побудувати схему цього пере­льоту і запамʼятати його, щоб навесні повернутися до місця роз­множе­н­ня. Пита­н­ня «далекої» навігації кажанів ще потребує досліджень. Аналог. принцип ехолокації для орієнтації у просторі, але вже у водному середовищі, використовують китоподібні. Як і кажани, жит­тєва активність яких припадає на темну частину доби, коли зір мало чим може допомогти під час полюва­н­ня, так і кити та дельфіни велику частину свого життя проводять на знач. глибинах, де видимість майже нульова. Без ехолокації вони просто не могли б існувати. Вона до­зволяє їм локально орієнтуватися — «бачити» під­водні та берегові пере­пони, рельєф дна, тобто мати у мозку своєрідну «ехокарту» місцеположе­н­ня. Але ві­домо, що більшість китоподібних здійснюють регулярні тривалі пере­міще­н­ня і, щоб не «загубитися» у просторах Світ. океану, одна лише ехоорієнтація не забезпечить надійну навігацію. Значна кількість дослідж. довела, що для «дальньої» орієнтації китоподібні використовують магнітне поле Землі. Напр., горбаті кити пере­міщуються до місць появи потомства, долаючи майже 7 тис. км, при цьому вони не від­хиляються від свого маршруту більш, ніж на 1°. Але коли від­буваються сонячні буревії, що на деякий час руйнують магнітне поле, кити втрачають здатність повноцін­но орієнтуватися — саме у такі періоди від­буваються масові викиди китів і дельфінів на мілини. Таким чином під час далеких пере­міщень орієнтуються і деякі ін. мор. мешканці — акули, скати, черепахи. Доведено, що орієнтація за магніт. полем Землі є одним з гол. механізмів навігації птахів під час далеких міграцій. Вони мають своєрідну «когнітивну карту», що до­зволяє ви­значити їхнє місцеположе­н­ня у просторі від­носно, як мінімум, 2-х ві­домих їм місць. Завдяки дослідж. амер.-британ. нейрофізіолога Дж. ОʼКіфа (2014 він разом із по­друж­жям М.-Б. і Е. Мозерів отримав Нобелів. премію за від­кри­т­тя клітин головного мозку, які від­повід­ають за простор. орієнтацію) стало ві­домо, що така інформація накопичується у гіпокампі — частині нейрон. тканини мозку, котра містить у собі «ментал. карти». У більшості випадків тварини не обмежуються викори­ста­н­ням якоїсь однієї системи орієнтації. Напр., бджоли запа­мʼятовують місцевість, орієнтири, місце­знаходже­н­ня гнізда, для більш далекої навігації з метою ви­значе­н­ня положе­н­ня сонця використовують як прямі спо­стереже­н­ня, так і за допомогою поляризов. світла; китоподібні, крім ехолокації, орієнтуються на магнітне поле Землі, Сонце, зоряне небо. За­стосува­н­ня декількох механізмів навігації гарантує, що у випадках, коли якась система не працює (зокрема внаслідок впливу соняч. буревіїв чи станцій мобіл. звʼязку на магнітне поле Землі), тварина не буде дезорієнтована.