Круг этот послужит днищем вашей клетки. Вокруг днища возведите стенку высотой 22 сантиметра из какого-нибудь гибкого непрозрачного материала. Через эту стенку птица не должна видеть местные наземные ориентиры.
В центре клетки расположите стартовое кольцо — круглую жердочку диаметром 23 сантиметра. Вдоль стенки на равном расстоянии друг от друга установите восемь одинаковых жердочек, каждая в своем секторе-румбе компаса. Такое расположение помогает вести подсчет.
Сверху клетку затяните малоячеистой рыбацкой сетью. Крыша должна быть мягкой, чтобы птица, летая, не ударялась бы о твердый потолок. Поэтому-то ни металлическая сеть, ни плексиглас, ни стекло не годятся для крыши.
Днище делается из прозрачного материала тоже не случайно.
Орнитологи обычно теперь наблюдают за «полетом» птицы в клетке с помощью электрических счетчиков: сядет птица на жердочку, замкнет контакт, расположенный на ней, — и сейчас же на электрическом счетчике, что соединен с ней, перескочит цифра. Счетчик показывает, сколько раз птица посетила этот румб.
Клетку устанавливают так, чтобы она была ориентирована по странам света.
Вскочит птица на стартовое кольцо, а потом на южную жердочку — и южный счетчик отметит это событие. А она опять прыгнет на стартовое кольцо, а с него, скажем, на северное — и северный счетчик отметит это.
Затем ученые подсчитывают, в каких румбах птица сидела больше. И тогда становится ясным, оказывала ли она в этот период предпочтение какому-нибудь одному направлению, и какому именно.
Раньше, когда не было таких счетчиков, исследователи следили за перемещениями птицы через прозрачное дно клетки.
Так же можете делать и вы.
Наблюдатель ложится под дном клетки лицом вверх и, обмакнув кисточку в краску, наносит на дне точки. Сядет птица в южном секторе — и тотчас же в том секторе днища появляется точка. Сядет в юго-восточном — и там появится точка. После опытов подсчитывают количество точек в каждом секторе и определяют направление «полета» птицы. Ну, а сколько точек, брызг, мазков появилось при этом на лице, одежде, руках наблюдателя, этого лучше не подсчитывать, чтобы не расстраиваться. Во всяком случае, куда больше, чем во всех румбах, вместе взятых.
Однако обзавестись клеткой — это еще полдела. Труднее подобрать и выпестовать птицу, которая согласилась бы «лететь» в клетке в перелетное время. Многие ученые лишь с оговорками признают способность птиц к астронавигации только потому, что их подопытные птицы, попав в клетку, не оказывали предпочтения ни одному направлению.
Если у вас есть и круглая клетка, и подходящая птица, то вы можете провести множество нужных и интересных опытов.
Птица охотно «летит» в ясный солнечный день. Ну, а в пасмурный?
И куда «полетит» она, если ее поместить в погреб, где по погребному «небосводу» движется с запада на восток искусственное солнце — электрическая лампочка?
Или если сместить ее биологические часы?
Будет ли она «лететь» в излюбленном направлении, если клетку прикрыть темной, непрозрачной материей?
Орнитологи с Куршской косы завозили птиц за двести — триста километров в северном, южном, восточном, западном направлениях и там помещали в круглые клетки и следили за их «полетом». Результаты оказались странными: птицы, даже если их отвозили в северо-восточном направлении, «летели» на северо-восток, как бы продолжая свой обычный весенний перелет, хотя нам, по нашей человеческой логике, кажется, что им следовало бы выбрать противоположное направление.
Но у птиц птичья логика. Оказавшись далеко от родных мест, они, должно быть, решили, что еще не долетели до дома, и продолжили свое генеральное направление. Не исключено, что это получилось из-за того, что опыт проводили вскоре после весеннего прилета, когда птицы еще не свили гнезд и стремление лететь на северо-восток у них еще не заглохло.
Ну, а если бы птиц завезли за несколько десятков километров, после того как они уже обзавелись своим домом? Продолжат ли они «полет» в своем основном направлении или же «полетят» к дому?
Вы скажете: «Эх, если бы да кабы провести опыты в планетарии…»
Никто в ваше распоряжение планетарий не предоставит, и вас, скорее всего, даже не пустят туда, если вы придете с клеткой в руках, к тому же, там, где вы живете, возможно, даже и нет планетария. Однако вовсе не обязательно забираться в планетарий с птицей, чтобы провести опыты вроде тех, которые проводились со славкой-завирушкой.
Планетарий лишь воссоздает условия, существующие в природе. Разве нельзя провести те же опыты в естественных условиях? Правда, не удастся показывать волжской птице сибирское небо, тушить попеременно планеты и созвездия. Но ведь облака будут время от времени прикрывать разные участки неба. А это почти то же самое.
Опыт же будет проходить в естественных условиях, а это уже кое-что!
Установите клетку на столбах повыше, чтобы свет фонарей не мешал птице, и наблюдайте за ней ночью.
Птица будет прыгать с жердочки на жердочку, и ее хорошо будет видно через прозрачное днище на фоне звездного неба.
Проследите, как поведет себя птица, когда все небо будет затянуто облаками.
Попробуйте превратить ночь в день — рядом с клеткой зажгите искусственное солнце — электрическую лампу.
Помните «полет» скворца в клетке за кормом?
В круглой клетке прорежьте восемь одинаковых отверстий, снабдив каждое резиновой шторкой, чтобы птица не видела, что происходит вокруг. Приделайте у каждого отверстия снаружи по кормушке. В такой клетке можно чуть ли не круглый год изучать навигационные способности птиц.
Известно: если штурману подсунуть часы, переведенные вперед или назад, то он приведет корабль не туда, куда нужно. По тому, на сколько переведены часы, можно предсказать и величину ошибки и место, куда приплывет корабль.
Переведите биологические часы ваших подопытных скворцов. Научите скворцов забираться, скажем, в восточную кормушку в два часа дня, ориентируясь по солнцу и по своим биологическим часам. Затем поместите их в закрытый чулан или кладовку с искусственным светом. Сместите биологические часы одного скворца на шесть часов вперед, а другого, работая с ним в другом помещении, — на шесть часов назад.
Нужно думать, когда скворцы приспособятся к новому ритму, то в клетке они ошибутся в выборе кормушки. И величину ошибки тоже можно предсказать.
Шесть часов — это одна четвертая часть суток. Одна четвертая часть видимого горизонта — 90 градусов, или прямой угол.
Наши птицы, очевидно, ошибутся именно на эту величину. Одна сместит свой «полет» по ходу часовой стрелки, другая — против хода. Одна полетит вместо востока на юг, другая — на север.
В подобных клетках с кормушками можно было бы исследовать астрономические способности многих мелких зверьков, если бы не одно важное обстоятельство: зверьки легко «обманут» вас — будут находить корм, ориентируясь не по солнцу, а, скажем, по запаху. Не так-то просто сделать опыт чистым, работая с ними.
А вот опыт, который, кажется, пока еще никто не проводил.
Можно научить птицу брать корм в определенной кормушке, ориентируясь по солнцу. А потом, когда птица поднатореет в этом деле, перенести опыт на ночь, под звезды. Сможет ли она и на этот раз найти кормушку, ориентируясь уже не по солнцу, а по звездам?
Или сделайте все наоборот. Научите птицу находить кормушку по звездам, а проверьте по солнцу.
Если этот опыт удастся (провести его не так-то легко, учитывая, что не всякая птица согласится ночью искать корм), то у вас будет еще одно доказательство, что птицы могут ориентироваться в полетах и по дневным и по ночным светилам.
Опыт может показать и отрицательный результат. Что ж, этим вы не опровергнете теорию астрономической навигации птиц. Просто не всякие птицы и не всякие исследователи бывают на высоте.
Однако неудачи не должны расстраивать вас. Надо привыкнуть к тому, что не все исследования проходят так гладко, как хотелось бы. Зато тем радостнее удачи!
Муравьиные разговоры
Муравьи интересный народ, и изучение их компасов — увлекательная и нужная задача.
Пчелы вербуют сборщиц и указывают им направление танцев на сотах. А муравьи?
Известно, муравьи разговаривают запахами, улавливая их усиками-антеннами. Перекрестят при встрече муравьи усики и сообщат друг другу много разных нужных вещей.
Но что они могут сообщить, а что не могут?
Установите в ванночке с водой два одинаковых блюдечка на одинаковых подставках. В одно блюдечко положите немного меда или, еще лучше, муравьиных личинок. Другое же блюдечко пусть будет пустым. Между блюдечками от одного края ванночки к другому проложите картонный мостик, отделяя им одно блюдечко от другого. От этого мостика к каждому блюдечку протяните по картонной же полоске — стежке-дорожке. Стежки эти легко менять местами.
А теперь принесите муравья из ближайшего муравейника, пометьте его пятнышками краски и выпустите в блюдечко с медом, но помните: не так-то просто метить краской это суетливое и вертлявое существо, очень не любящее подобное насилие.
Набрав меда, муравей выберется из блюдечка по картонной стежке на картонный мостик и побежит домой. Там он встретится с другими муравьями и, пошептавшись с ними усиками-антеннами, сообщит им о находке и направится назад к медовому блюдечку.
Волонтеры последуют за ним. Они будут бежать, время от времени останавливаясь, чтобы ощупать антеннами дорожку и уловить ее запах.
Но вот муравей добрался до блюдечка с медом. Теперь поменяйте местами эти боковые стежки. Пусть стежка, ведущая к медовому блюдечку, соединит мостик с пустым блюдечком. И наоборот.
Куда побегут волонтеры?
Если они руководствуются химическими дорожками, то они, следуя ароматическому пеленгу, побегут по следу к пустому блюдечку.
А как поведут себя волонтеры, если убрать поводыря с полдороги? Растеряются?
Можно положить в одно блюдечко пять муравьиных личинок, а в другое — пятьдесят. Одинаковое количество носильщиков завербует в обоих случаях разведчик?
Прикройте муравья, спешащего домой, от попадания прямых солнечных лучей непрозрачным экраном, а с другой стороны направьте на него солнечный зайчик. Изменит ли он направление бега, если ложное солнце укажет ему ложный путь?
Посадите в темную коробку муравья, бегущего домой, и продержите его в темнице несколько часов. Учтет ли он смещение солнца по небосводу?
Умеют ли муравьи-«химики» ориентироваться по солнцу?
Посадите «химика» на чистый лист бумаги, где еще нет никаких муравьиных тропок. Куда побежит он?
Это лишь очень немногие из возможных опытов с муравьями.
К счастью, угорь умеет ползать по земле
Навигационные способности рыб изучать трудно, потому что они живут в мире, куда наш взор проникает не очень-то легко. Куда проще следить за жизнью водных жителей, которые могут существовать некоторое время и в воздушной среде.
Вот, скажем, наш старый знакомец угорь.
Он может довольно долго находиться в воздушной среде. Этим и воспользуемся.
Если вам удастся поймать угря, то вы сможете провести множество интересных наблюдений. Но не забывайте, что угорь силен, ловок, увертлив, скользок. Ему ничего не стоит выскользнуть из ведра или рук и сорвать эксперимент.
Отнесите его за несколько километров от реки и выпустите на землю, где трава не очень густая, чтобы можно было без особого труда следить за его быстрыми передвижениями.
Поползет ли он в водоем, откуда его взяли? А если поблизости окажется другой, «чужой» водоем? Какой водоем он предпочтет — тот, что «роднее», или тот, что ближе?
Куда он будет держать путь, обогнув препятствие — скажем, песчаный участок? Так же уверенно он будет находить дорогу в пасмурную погоду, как и в солнечную?
А ночью?
Жабий спорт
Лягушки и жабы большие домоседы и к путешествиям не очень-то склонны.
Казалось бы, ну какой, скажите на милость, из домоседа штурман-навигатор? Это тем, чья жизнь непрерывное передвижение, нужно умение ориентироваться и по земным приметам, и по небесным светилам, и по температуре, и по магнитным линиям. Домоседам же навигационные способности вроде и ни к чему.
Однако очень даже к чему.
Им тоже надо находить путь домой, если злодейка судьба занесет далеко от дома.
Мы уже знаем про рекорд лягушек по возвращению домой по незнакомой пересеченной местности — сто двадцать километров. Это сообщение мелькнуло в американской печати, и не мешало бы проверить, насколько лягушки способны к подобным подвигам.
Вот и организуйте спортивное состязание лягушек, но не по прыжкам, как делают американцы, а по возвращению домой. Не отвергайте и жаб. Рекорды по этому виду спорта по классу жаб не фиксировались, но известно, что жабы тоже большие мастера находить дорогу домой, и их чудо-компасы тоже не изучены.
Ученые приходили в места, где предстоит проложить асфальтовую дорогу или построить дом. Они вылавливали жаб и увозили их за тридевять земель — по жабьим понятиям, конечно.
Потом, когда на месте болота оказывался асфальт или дом, они выпускали жаб.
Жабы сразу же ложились на курс. Тяжело плюхаясь животами по горячему асфальту, они прыгали к родному болоту и останавливались на том самом месте, где некогда было их родное болото, а теперь выросло что-то непонятное.
Изучая чудо-компасы лягушек и жаб, можно проделать много опытов, была бы выдумка и желание.
Прежде всего поручите Аленушке (вам это, скорее всего, будет не под силу!) сшить из кусочков мягкой яркой материи сарафанчики с завязками. Сарафанчики эти напяльте на спины жаб. Делайте это сами, потому что Аленушка, нужно думать, не дотронется до жабы.
По этим сарафанчикам вам будет легко следить за передвижением жаб. Занесите подальше от родного болота и следите за ними, идя в десятке метров, чтобы не напугать их.
Найдут ли жабы направление к дому? Сразу или же предварительно совершат круг ориентировки?
Что они будут делать, встретившись с препятствием? Какого направления будут придерживаться, обогнув его?
Хорошо ли они находят дорогу в пасмурный день?
Куда пойдут, если поблизости будет «чужое» болото?
А если завезти их за десятки километров?
Начните тренировать жаб к спортивным состязаниям. Пусть один из вас натаскивает жабу, занося ее каждый раз все дальше и дальше в одном и том же направлении. Другой же пусть выбирает для своей питомицы каждый раз новое направление. Третья жаба должна остаться контрольной, необученной.
А потом устройте гонки жаб по незнакомой местности. Какая будет увереннее находить дорогу и скорее доберется домой?
Но не забывайте — вы не американские тренеры, а исследователи. Вас должен интересовать только научный результат, а поэтому — никакой подтасовки фактов! Никаких нечестных приемов. Главное ведь в том, чтобы потом иметь право сказать: «Наши опыты показали…», а не «Ага! Моя жаба прискакала первой!»
Интересно, а как будут находить дорогу жабы, если им переставить биологические часы?
Продержите жаб в темном чулане или погребе, где суточный цикл освещения будет равен не двадцати часам, а двадцати шести или двадцати двум. Куда запрыгают ваши жабы, если их выпустить вдали от болота в незнакомой местности? Однако для этих опытов надо брать «свежих» жаб, не прыгавших по этим маршрутам, а то опыты будут не чистыми.
Но не мучьте жаб! И за труды наградите свободой. Выпустите их, и не потому, что жабы приносят человеку лишь пользу и никакого вреда. Так уж повелось у настоящих биологов: они даруют своим подопытным животным свободу за понесенные неприятности — правда, только в том случае, если нет опасений, что свобода приведет их к гибели, ведь многие животные в неволе отвыкают от дикой жизни и не способны бороться за свое существование.