КУДА? и КАК? - Акимушкин Игорь Иванович 23 стр.


16 июня 1952 года в час ночи уставшая птица тяжело опустилась около своей норы в окрестностях Скокхольмской орнитологической станции в Уэльсе. Она перелетела океан и нашла на маленькой скале большого острова свое гнездо через двенадцать с половиной суток после старта на американской земле. Лодка с почтой, извещавшей, что птица отпущена (ее компаньон погиб при перевозке), опоздала на десять часов.

Подобных опытов проделано теперь очень много и с самыми различными птицами: крачками, чайками, стрижами, ласточками, скворцами, варакушками, горихвостками, сорокопутами, воронами, утками, лысухами, ястребами, аистами. Испытали более тридцати четырех видов всевозможных птиц.

Все они более или менее успешно находили дорогу домой из местностей, им незнакомых. Ясно, что хорошая память тут уж ничем не могла им помочь. Так что же помогало?

Может быть, ищут по спирали?

В упомянутых опытах один факт сразу же обращает на себя внимание: скорость возвращения птиц всегда не очень велика. Можно подумать, что они не так уж и спешат домой. На весь полет затрачивали столько времени, что (если следовали прямиком от места выпуска) летели, очевидно, всего несколько часов в сутки. «Перемещенные» ласточки и крачки в день пролетали в среднем около двухсот километров, чайки — около ста, а скворцы лишь по сорок километров.

Некоторые исследователи сделали такой вывод: потому птицы так долго не возвращаются, что в полете ищут знакомые ориентиры, облетая местность кругами. Постепенно все расширяют круги, короче говоря, ищут по спиралям. Не летят прямиком в соответствии с указанием внутреннего компаса, а, разлетаясь в разные стороны, кружатся над полями и лесами до тех пор, пока их взору не откроются с высоты знакомые ландшафты. На круговой маршрут требуется, конечно, значительно больше времени, чем на прямолинейный.

Однако теория случайных поисков теряет сейчас последних сторонников. Хотя птицы на возвращение домой затрачивают и немало времени, однако не так уж и много, как требовалось бы для полета по спирали. Кроме того, и некоторые другие наблюдения не подтверждают сделанного выше вывода.

Известно, например, что многие птицы и во время весенне-осенних перелетов находятся в пути не более трёх-четырёх часов в сутки, пролетая за день около ста, в лучшем случае около двухсот километров. Но часто летят еще медленнее. Один певчий дрозд за 54 дня продвинулся лишь на 2160 километров к югу — в среднем по 40 километров в день. Зяблик кочевал от рощи к роще еще медленнее — по 17,4 километра в день, а ястреб-перепелятник — по 12,5 километра.

Орнитологи пришли к заключению, пишет доктор Д. Мэтьюз в очень интересной книге «Bird Navigation» («Навигация птиц»), что птицы во время перелетов «не спеша продвигаются с определенной дневной нормой, и эта норма может быть принята за скорость возвращения домой во время экспериментального перебазирования».

В пути птицы кормятся, отдыхают, чистятся — на все это тоже уходит немало времени. Рюппель говорит, что скворцы, которых он выпустил на волю далеко от дома, не сразу пустились в обратный путь, а долго прыгали по веткам деревьев. Чайки в такой же ситуации чистились и купались и, похоже, совсем не хотели возвращаться домой. И так долго они этим занимались, что наблюдатели устали ждать, когда же они наконец полетят назад. Оставили их на отмели и ушли.

Птицы, парящие, прежде чем лечь на курс, часто долго кружатся на месте в поисках воздушных течений нужного направления. Олуши по другой причине не торопятся домой. Птицы эти хотя и дневные, но в норы свои днем обычно не возвращаются: боятся крупных чаек. Те нападают, бьют олуш и заставляют отрыгнуть всю проглоченную рыбу. Грабители ловко схватывают ее на лету, не дав даже коснуться воды. Поэтому, прилетев к гнездам, олуши не приближаются до полной темноты к берегу. Вот и получается, что олуши, завезенные далеко и выпущенные уже к вечеру, этой же ночью приземляются у своих нор, пролетая сотни миль за несколько часов, — «явное доказательство, — говорит Д. Мэтьюз, — прямолинейного полета через неизвестную местность».

Олуши же, выпущенные днем или утром, прилетают тоже ночью, затрачивая на тот же путь вдвое и втрое больше времени.

Эти и многие другие наблюдения, которые я не стану здесь перечислять, доказывают, что теория спирального поиска неверна. Если некоторые птицы и летают порой кругами над местом выпуска, то причина этого иная. Бывает, они таким способом и в самом деле ищут дом, но случается это обычно недалеко от него, когда круговой поиск может быстро навести на знакомые ориентиры или когда ориентиры уже найдены и нужно только лучше разобраться в них. Самонаведение на дом из местностей удаленных всегда идет по прямолинейному курсу.

Может быть, старики показывают дорогу?

Орнитологи давно уже оставили эту идею, хотя было время, когда в нее верили: дорогу в южные страны и обратно молодым птицам показывают птицы старые. Сейчас мы знаем, что у многих пернатых молодежь, едва научившаяся летать, отправляется на юг самостоятельно, без родителей и вообще без взрослых птиц. Пример тому — скворцы и сорокопуты-жуланы. Кукушки, выращенные певчими птичками, никогда и не видят даже своих родителей и улетают в Африку значительно позже взрослых кукушек, которые уже в августе порхают вокруг Килиманджаро.

Новозеландские бронзовые кукушки зимуют на Соломоновых островах и островах Бисмарка. Молодые кукушки, которым нет еще и года, летят туда много позже старых и летят сначала на северо-запад — в Австралию. Вдоль ее восточных берегов продвигаются на север и поворачивают затем на северо-восток — в открытый океан. Там, среди его синих волн, отыскивают несколько маленьких островков, в давние времена полюбившихся их предкам, и только здесь встречаются со своими беспечными родителями. Как находят они эти затерянные в океане острова — просто непостижимо!

Немало, конечно, есть и таких птиц, которые путешествуют на юг семьями и смешанными стаями; здесь молодые птицы летят бок о бок со старыми. Таковы аисты, гуси, лебеди, журавли. Может быть, у них старики показывают дорогу?

Несколько тысяч молодых белых аистов задержали там, где они выросли, до поры, пока все их сородичи не покинули эту местность. Потом пленников окольцевали и отпустили. Они тут же полетели на юго-восток, то есть туда же, где зимуют и взрослые аисты из Прибалтики.

Но вот молодых аистов из Восточной Германии завезли на Рейн. В это время все местные птицы уже улетели на юг. Восточногерманские эмигранты устремились на зимовки прежним юго-восточным курсом — в Адриатику, а ведь рейнские аисты летят зимовать на юго-запад — во Францию.

Серые вороны, гнездящиеся в нашей Прибалтике, зимуют обычно в Северной Германии. Однажды весной поймали на Куршской косе (под городом Калининградом) 900 молодых ворон. Они уже продвигались потихоньку на свою родину — в Латвию и Эстонию, где минувшим летом вывелись из яиц. Завезли пленников в Данию. Позднее этих ворон нашли в Швеции. Они, значит, и на новом месте продолжали свой полет в северо-восточном направлении и, конечно, попали не в Латвию, а в Скандинавию.

Такие опыты были проделаны со многими птицами, и результат у всех был один: перемещенные молодые птицы, ни разу в жизни не совершавшие осенних перелетов, летят тем не менее в том направлении, в каком улетают их родители. Значит, чувство направления у них врожденное. Птицы по наследству от предков получают стремление лететь осенью по определенному направлению и на определенное расстояние, поэтому в своих путешествиях и обходятся без помощи опытных руководителей.

И все-таки такое руководство имеет место, когда молодежь и старики летят вместе. Это тоже доказали опыты по перемещению птиц. Например, если молодых восточногерманских аистов выпустить в районах Западной Германии, когда местные аисты еще не улетели, то перемещенная молодежь присоединится к стаям своих сородичей и устремится вместе с ними на юго-запад, а не на юго-восток, как поступили бы молодые аисты, предоставленные самим себе.

Так же ведут себя скворцы и многие другие птицы. Значит, «указание», куда лететь зимовать, птенец получает еще в яйце вместе с серией других инстинктов, однако опыт, приобретенный в течение жизни, и сила примера могут внести свои поправки в унаследованные инстинкты.

Тут интересно подчеркнуть, что в наследственности птицы закреплен маршрут полета только в одном направлении — на зимовки осенью. Весной молодые птицы возвращаются обычно по тому пути, по которому летели осенью. Поэтому если яйца или птенцов перенести в другую местность и там их выкормить, то следующей весной эти выкормыши не вернутся в землю предков, где родители произвели их на свет, а полетят туда, где их вырастили люди и откуда совершили они свой первый в жизни перелет на зимние квартиры. А ведь у бабочек не так, у монархов, например. У них молодое поколение, рождающееся на юге, неудержимо стремится на север, в землю предков. И это стремление, и маршрут полета получают они в дар к первому дню своего рождения.

Однако мало одного позыва лететь в «заданном» направлении, надо еще отыскать по каким-либо ориентирам это направление. Короче говоря, необходим компас, указания которого постоянно контролировали бы правильность выбранного курса.

Чтобы понять природу этого компаса, были исследованы и, увы! отброшены многие гипотезы. Среди них магнитная теория еще недавно пользовалась большой популярностью, особенно у журналистов: пришлась по вкусу широкой публике.

Может быть, магнитное поле и силы Кориолиса служат гидами?

Мысль о том, что, возможно, птицы ориентируются по силовым линиям магнитного поля Земли, впервые высказал в 1855 году наш соотечественник Миддендорф. С тех пор эта идея на какое-то время не раз становилась предметом жаркой полемики среди орнитологов. А сравнительно недавно американский физик Йегли, а вслед за ним и американские журналы с большим шумом объявили, что удалось наконец экспериментально доказать наличие у птиц магнитного чувства. Но доказательства эти немногих, как видно, убедили.

Пробовали помещать птиц в сильное магнитное поле, облучать их короткими радиоволнами, бомбардировали лучами радаров, прикрепляли к крыльям намагниченные пластинки, но результаты либо утверждали, что птицы совершенно не чувствительны к электромагнитным и магнитным полям, либо в лучшем случае были неопределенными.

Тогда вспомнили о силах Кориолиса. Они проявляют себя, когда какое-нибудь тело движется по поверхности земли или летит над ней.

Без знаний высшей математики трудно понять, что это за силы. Первопричина их — вращение Земли. В северном полушарии силы Кориолиса стараются отклонить всякое движущееся тело вправо, а в южном — влево.

Так вот предположили: может быть, отклоняют они и жидкость, наполняющую полукружные каналы внутреннего уха птицы, и жидкость, отклоняясь, давит на стенки этих каналов, на особые чувствительные волосики. В зависимости от направления полета давление будет разной силы, а это в свою очередь может служить указателем при поисках правильного курса.

Действительно, полукружные каналы (они есть и в человеческом ухе) представляют идеальный, казалось бы, орган для восприятия сил Кориолиса, если судить по их анатомическому устройству. Однако математические вычисления показали, что влияние сил, вызванных вращением Земли, на такие маломощные «приемники», как тончайшие трубочки в миниатюрном ухе певчей пташки, будет меньше даже Броуновского движения. То есть молекулы жидкости, заключенной в полукружных каналах, будут перемещаться с большей силой и энергией, побуждаемые к тому постоянно действующими законами термодинамики, чем силами Кориолиса. Значит, влияние последних будет полностью подавлено хаосом теплового движения молекул.

Предполагали также, что птица, может быть, способна реагировать на комбинацию ощущений, вызванных воздействием сил Кориолиса и магнитного поля Земли. Тогда в распоряжении ее навигационных чувств будет бикоординатная система: магнитные силовые линии разной интенсивности могут заменить широтную систему координат, а эффект Кориолиса — долготную.

Попробовали нанести на карту сетку из пересечения силовых линий этих двух систем, и оказалось, что местами они почти параллельны друг другу, а местами даже дважды пересекаются. Это значит, что в выбранной нами системе координат будет не одна, а несколько точек с одинаковыми или очень близкими градиентами, то есть «адресами», по которым птица должна отыскивать свой дом.

Это-то и подало мысль некоторым исследователям проверить экспериментально реакцию почтовых голубей на одинаковые «адреса», чтобы окончательно уже покончить в случае отрицательного результата с гипотезой комбинированного магнитно-ротационного чувства.

Птиц из голубятни, помещенной в одной из точек пересечения магнитных силовых линий с изодинами Кориолиса, выпускали вблизи от другого пересечения тех же самых двух линий, то есть около места, дублирующего «адрес» голубятни. Если бы птицы ориентировались так, как предполагали авторы этой гипотезы, они, скорее всего, полетели бы по ближайшему, то есть ложному, адресу или хотя бы колебались, куда же лететь. Но они не колебались — устремились прямо к голубятне. Вели себя так, что ясно было: о втором адресе они понятия не имеют.

Так одна за другой наукой были отвергнуты все гипотезы, которые пытались как-то объяснить величайшую из тайн природы. И еще в 1942 году один из ученых, немало потрудившихся над этой головоломкой, писал: «Таким образом, мы не видим пока пути, который приблизил бы нас к разрешению загадки…

Пока нам остается лишь не очень приятная обязанность отвергнуть фантастические, надуманные гипотезы и убрать их с дороги как строительный мусор».

А еще через несколько лет доктор Крамер начал свои остроумные опыты, которые помогли наконец найти правильную дорогу среди «строительного мусора» отвергнутых теорий.

Опыты Крамера

Первым догадался об этом немецкий биолог Шнейдер. В 1906 году в статье о голубях он писал, что, возможно, птицы ориентируются по солнцу, но никто из его современников над этим серьезно не задумался. И, как это нередко бывает, правильная мысль многим показалась слишком фантастической. Время от времени идея о солнечной навигации обсуждалась в научной литературе, но до Крамера никто не пытался проверить на опыте, возможно ли такое.

Давно было замечено, что певчие птицы, например скворцы, славки и сорокопуты, даже в клетках, когда при- ходит пора улететь на юг или, наоборот, весной лететь на север, очень беспокоятся. В эту пору они сидят обычно на жердочках, повернувшись головой в направлении перелета, то есть в ту сторону, куда летят сейчас над лесами или полями их сородичи и куда устремились бы и они, если бы были на свободе. Птицы бьют в возбуждении крыльями, словно им невмоготу сидеть на месте, и иногда срываются с жердочек и летят, но прутья клетки задерживают их.

Даже и в клетке птицы не ошибаются в выборе правильного направления. Крамер решил проверить, будет ли разница в поведении птиц в солнечные и ненастные дни: когда видят они солнце и когда они его не видят.

Он сконструировал клетку — круглую, целиком из металлической сетки, диаметром семьдесят сантиметров. Ее поставили в небольшом павильоне, закрытом со всех сторон. Лишь вверху в нем были проделаны шесть окон. Птицы в клетке, подвешенной внутри павильона, могли видеть только небо и ничего больше. Павильон был на колесах и легко поворачивался вокруг своей оси. Лежа в нем, наблюдали за поведением птиц.

И вот увидели: когда небо было затянуто облаками, скворец летал и прыгал по клетке во всех направлениях.

Но как только облака рассеивались и солнце выглядывало из-за туч, сейчас же поведение птицы становилось иным. Все движения скворца были направлены теперь в одну сторону — на северо-запад. Активность его, как выражаются специалисты, была строго ориентированной.

Назад Дальше