Kako golubovi pismonoše nalaze put
Goluba odvezu desetke kilometara od doma, u nepoznat kraj, i pusti ga. Nakon nekoliko krugova on poleti ravno kući. Kompas golubovi imaju, ali kako znaju gdje se nalaze, znanstvenici raspravljaju desetljećima.
Ukratko
- Golubovi pismonoše vraćaju se kući s mjesta koja nikad nisu vidjeli, često s udaljenosti od 20 kilometara i više.
- Većina istraživača prihvaća strategiju "karte i kompasa": kompas se oslanja na Sunce, a "karta" govori golubu gdje je u odnosu na dom.
- Od 2004. dokazano je da golubovi uče pratiti autoceste, a o tome koji osjet daje "kartu", mirisni ili magnetski, istraživači se i dalje ne slažu.
- Hipoteza o željeznim česticama u kljunu 2012. dobila je ozbiljan udarac, ali magnetska hipoteza nije napuštena.
Pismonoša pronalazi dom i kad ga vozilo odveze u nepoznat kraj. Kad se pusti, često više puta kruži, a zatim leti ravno. Što u tom trenutku računa, i dalje je u velikoj mjeri nepoznanica.
Karta i kompas
Za letove duže od 20 kilometara najšire je prihvaćeno objašnjenje strategije karte i kompasa. Hans-Peter Lipp i suradnici u radu iz 2004. navode da nitko ne osporava da golubovi imaju unutarnji sat i osjećaj za smjer kompasa koji se, kad je Sunce vidljivo, oslanja na njegov položaj. Samo smjer, međutim, nije dovoljan: golub mora imati i veliku mentalnu kartu koja mu govori gdje se nalazi u odnosu na gnijezdo.
Priroda te karte desetljećima je sporna. Zagovornici magnetske teorije pridaju glavnu ulogu Zemljinu magnetskom polju, a drugi mirisu i atmosferskim gradijentima. Vid pomaže, ali nije obavezan za dalek let. Da se golubovi u poznatom okružju, dva do četiri kilometra od doma, barem djelomično oslanjaju na vizualne znakove, istraživači se općenito slažu.
Miris
Prije četrdesetak godina Floriano Papi i suradnici otkrili su da golubovi koji ne osjećaju miris ne mogu naći put kući s nepoznatih mjesta. Iz toga je nastala hipoteza o mirisnoj navigaciji: golub u domu uči mirise koje nosi vjetar u vezi sa smjerom vjetra, a na nepoznatom mjestu po mirisima procjenjuje u kojem je smjeru odnesen i leti prema domu.
Annamaria Gagliardo u pregledu iz 2013. navodi da su tu hipotezu poduprli novi GPS podaci i opažanja o aktivaciji mirisnog sustava kod premještenih golubova te da hlapljivi organski spojevi u atmosferi tvore dovoljno stabilne gradijente za navigaciju. Koji bi to mirisi bili, ipak nije poznato.
Magnetsko polje
Cordula Mora i suradnici u radu iz 2004. pokazali su da golubovi mogu razlikovati prisutnost i odsutnost magnetske anomalije. Razlikovanje se pogoršalo kad im je na kljun pričvršćen magnet, kad im je gornji dio kljuna lokalno anesteziran i kad im je obostrano presječen očni ogranak trigeminalnog živca, ali ne i kad im je presječen njušni živac. Autori su zaključili da se magnetorecepcija, vjerojatno temeljena na magnetitu, odvija u gornjem dijelu kljuna. Upozorili su i da uobičajeni postupci kojima se golubovi čine bez njuha mogu istodobno narušiti magnetski osjet.
Rad skupine oko Christopha Treibera iz 2012. u časopisu Nature pokazao je da skupine stanica bogatih željezom u gornjem kljunu golubova nisu magnetosenzitivni neuroni nego makrofagi. Autori navode da taj rezultat zahtijeva ponovno traženje pravog magnetorecepora ptica.
Autoceste i izlazi
Lipp i suradnici analizirali su 216 GPS snimaka letova na udaljenostima do 50 kilometara. Iskusni golubovi pušteni su tijekom tri godine s poznatih mjesta oko Rima i znatno su se držali autocesta i željezničke pruge koje vode prema domu, često bez ičega što bi ih na to prisiljavalo. Kad bi se autocesta odvojila od smjera doma, često bi ju napustili, ali mnogi su nastavili do velikog raskrižja, čak i kad im je obilaženje bitno produžilo put. Praćenje cesta povećavalo se s ponovljenim puštanjima, a ne s duljinom leta. Autori zaključuju da se radi o naučenoj strategiji i da se u ranim i srednjim fazama leta ono vjerojatno svodi na stabilizaciju kompasnog smjera, dok je pravo "kartiranje" izglednije pri približavanju domu.
Dokazi za i protiv
Miris daje golubu kartu
- U prilog: Golubovi bez njuha ne nalaze put kući s nepoznatih mjesta, što je opaženo još prije četrdesetak godina.
- U prilog: GPS podaci i aktivacija mirisnog sustava kod premještenih golubova podupiru hipotezu, a u atmosferi postoje dovoljno stabilni gradijenti hlapljivih spojeva.
- Protiv: Mora i suradnici upozoravaju da uobičajeni načini uklanjanja njuha mogu istodobno narušiti magnetsko osjetilo, pa pokusi ne razlikuju dva učinka.
- Protiv: Nije poznato koje bi mirise golubovi koristili.
Magnetsko polje daje golubu kartu
- U prilog: Golubovi razlikuju prisutnost magnetske anomalije, a razlikovanje se pogoršava magnetom na kljunu, anestezijom kljuna i presijecanjem trigeminalnog živca.
- U prilog: Presijecanje njušnog živca ne utječe na to razlikovanje.
- Protiv: Stanice za koje se mislilo da su magnetski receptori u kljunu, prema radu iz 2012., makrofagi su, a ne neuroni.
- Protiv: Autori tog rada zaključuju da pravi magnetoreceptor ptica tek treba pronaći.
Golubovi uče prepoznati krajolik
- U prilog: Analiza 216 GPS snimaka pokazuje da golubovi prate autoceste i željezničku prugu prema domu.
- U prilog: Praćenje cesta raste s ponovljenim puštanjima, dakle uči se.
- Protiv: U ranim i srednjim fazama leta praćenje cesta vjerojatno samo stabilizira smjer kompasa, ne ukazuje na kartu.
- Protiv: Takvo ponašanje očekuje se samo kod golubova odraslih u kraju s autocestama koje vode prema domu.
Kronologija
- Oko 1970-ih: Papi i suradnici otkrivaju da golubovi bez njuha ne nalaze put kući s nepoznatih mjesta.
- 2004.: Lipp i suradnici objavljuju GPS analizu praćenja autocesta.
- 2004.: Mora i suradnici objavljuju rad o magnetorecepciji kod golubova.
- 2012.: Treiber i suradnici pokazuju da su stanice s željezom u kljunu makrofagi.
- 2013.: Gagliardo objavljuje pregled četrdeset godina istraživanja mirisne navigacije.
Ključne osobe
- Floriano Papi: Talijanski biolog koji je predložio hipotezu o mirisnoj navigaciji golubova.
- Hans-Peter Lipp: Švicarski anatom koji je predvodio GPS istraživanje praćenja autocesta.
- Cordula Mora: Znanstvenica koja je 2004. pokazala magnetski osjet kod golubova.
- Annamaria Gagliardo: Talijanska biologinja, autorica pregleda mirisne navigacije iz 2013.
Što se zna
- Golubovi imaju unutarnji sat i kompas koji se oslanja na Sunce.
- Iskusni golubovi uče prelaziti dio puta praćenjem autocesta i željezničke pruge, i često ostaju na njima do raskrižja.
- Golubovi bez njuha ne nalaze put kući s nepoznatih mjesta.
- Stanice bogate željezom u gornjem kljunu, prema radu iz 2012., makrofagi su, a ne magnetosenzitivni neuroni.
Otvorena pitanja
- Koji osjet golubu daje "kartu" i kako je koristi?
- Postoji li uopće magnetorecepcija na bazi željeza kod golubova i gdje se nalazi?
- Koji su mirisi važni za navigaciju?
Teorije
- "Kartu" daje miris i atmosferski gradijenti hlapljivih spojeva
- "Kartu" daje Zemljino magnetsko polje
- Golubovi uče prepoznati krajolik i prate autoceste
Povezane priče
Izvori
- Lipp, H.-P. i sur. (2004). Pigeon homing along highways and exits. Current Biology, 14(14), 1239-1249.
- Mora, C. V., Davison, M., Wild, J. M. i Walker, M. M. (2004). Magnetoreception and its trigeminal mediation in the homing pigeon. Nature, 432, 508-511.
- Treiber, C. D. i sur. (2012). Clusters of iron-rich cells in the upper beak of pigeons are macrophages not magnetosensitive neurons. Nature, 484, 367-370.
- Gagliardo, A. (2013). Forty years of olfactory navigation in birds. Journal of Experimental Biology, 216(12), 2165-2171.