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L'orientation des systèmes biologiques d'après le champ magnétique terrestre
- The orientation of biological systems according to the geomagnetic field
p. 403-434
Abstracts
Des expériences réalisées durant les 20 dernières années montrent que certains systèmes biologiques s'orientent d'après le champ magnétique terrestre. Ainsi, certaines bactéries anaérobiques des vases se déplacent dans la direction du champ géomagnétique. Les larves de saumons, les pigeons et certains oiseaux migrateurs utilisent une boussole magnétique au cours de leurs migrations. Cependant, ces animaux possèdent plusieurs systèmes d'orientation qu'ils utilisent de façon hiérarchique . Certains poissons et oiseaux utilisent de préférence leur boussole solaire ou stellaire et ce n'est que par temps couvert qu'ils s'orientent d'après le champ magnétique terrestre. Il faut cependant distinguer entre système d'orientation primaire et systèmes d'orientation secondaires, qui doivent être calibrés sur le système primaire. Alors que les oiseaux utilisent le soleil et les étoiles comme indicateurs préférentiels de direction, ils doivent d'abord calibrer la position des astres sur leur compas magnétique. La migration implique l'existence à la fois d'un sens compas et d'un sens cartographique. Alors que l' existence d'une boussole magnétique, solaire ou stellaire est maintenant démontrée chez les oiseaux, le sens cartographique reste une énigme. Des expériences comportementales montrent cependant que les oiseaux sont dotés d 'une grande sensibilité magnétique qui pourrait être à la base d'un sens cartographique. Le mécanisme de perception du champ magnétique n'est pas connu. La découverte de magnétite chez de nombreux organismes sensibles au champ magnétique est une voie prometteuse. Cependant, une relation causale entre présence de magnétite et l'orientation magnétique n' a été prouvée que dans le cas des bactéries.
Experimente, die während der letzten 20 Jahre durchgeführt wurden, zeigen dass sich zahlreiche Organismen nach dem Erdmagnetfeld richten. Schlammbakterien bewegen sich entlang der Feldlinien des Erdmagnetfeldes fort. Salmbrut, Tauben und einige Wandervögel benutzen einen magnetischen Kompass während ihrer Züge. Diese Tiere besitzen jedoch mehrere Orientierungssysteme welche in einer bestimmten Rangordnung benutzt werden. Einige Fisch- und Vogelarten benutzen vorzugshalber ihren Sonnen- und Sternkompass und richten sich nach dem Erdmagnetfeld nur wenn der Himmel bedeckt ist. Es muss jedoch unterschieden werden zwischen eninem primären Orientierungssystem und sekundären Orientierungssystemen welche auf das primäre System geeicht we rden müssen. Obwohl sich die Vögel vorzugshalber nach der Sonne und den Sternen richten, müssen sie erst die Richtungsinformation vom Erdmagnetfeld auf die Position der Gestirne übertragen. Während der Zugwanderungen benötigt ein Vogel gleichzeitig einen Kompass und eine Karte. Obwohl das Vorhandensein eines Sonnen-oder Sternenkompasses bei Vögeln bewiesen ist, bleibt der Kartensinn ein Enigma. Verhaltensstudien zeigen jedoch dass das Erdmagnetfeld theoretisch die nötigen lnformationen liefern könnte. Der Mechanismus auf dem die Wahrnehmung des Erdmagnetfeldes beruht ist nicht bekannt. Die Entdeckung von Magnetit in Organismen welche Magnetfelder wahrnehmen ist vielversprechend. Jedoch konnte eine kausale Beziehung zwischen Magnetit und Magnetotaktismus nur im Falle von Bakterien bewiesen werden.
Experiments performed during the last 20 years show that some biological systems use the geomagnetic field for their orientation. Thus, the motility of many species of anaerobic bacteria is directed by the local geomagnetic field. Salmon fry, pigeons and some migratory birds have a magnetic compass. However, these animals possess several orientation systems which they use in a hierarchical manner. Some fishes and birds use preferentially their sun compass or their star compass and the magnetic compass is only used when adverse weather conditions prevent their use. However, the magnetic compass is the bird's primary orientation system and secondary orientation systems like the star compass and the sun compass, which are used preferentially during migration, need first to be calibrated on the magnetic compass. Thus birds transfer directional information from the magnetic field to the stars and the sun. During their migrations, birds need a compass sense and a map sense. Although the existence of a magnetic, solar or stellar compass has been demonstrated in birds, the map sense is still an enigma. However, some behavioural experiments show that a certain amount of map information is theoretically available from the earth's magnetic field. The mechanism of magnetic sensitivity is unknown. A promising line is the discovery of particles of magnetite in many organisms which are sensitive to the geomagnetic field. However, a causal link between the presence of magnetic material and magnetotactism has only been shown in bacteria.
Text
References
Bibliographical reference
Michaël Schumacher, « L'orientation des systèmes biologiques d'après le champ magnétique terrestre », Cahiers d'éthologie, 6 (4) | 1986, 403-434.
Electronic reference
Michaël Schumacher, « L'orientation des systèmes biologiques d'après le champ magnétique terrestre », Cahiers d'éthologie [Online], 6 (4) | 1986, Online since 23 February 2024, connection on 22 November 2024. URL : http://popups.uliege.be/2984-0317/index.php?id=1984
Author
Michaël Schumacher
Aspirant au Fonds National Belge de la Recherche Scientifique. Université de Liège, Laboratoire de Biochimie Générale et Comparée.