Як орієнтуються птахи?

Найкраще, якщо ми відразу зізнаємося, що не знаємо точної відповіді. Зрозуміло, дещо нам все ж відомо, але наша теорія не завжди витримує перевірку.

Здатність перелітних птахів до орієнтації разюча. Вдумайтеся самі: ластівка по одним лише їй відомим прикметами прилітає в Африку! Але найдивніше полягає в тому, що живе в наших краях ластівка (а це переконливо довело кільцювання птахів) повертається з Африки додому. Не тільки в Угорщину, але навіть в ту саму село, звідки вона пустилася в далеку дорогу, до того самого будинку, під дахом якого вона звила гніздо. Можна сказати, що всі ці чудеса пояснюються роботою якогось таємничого внутрішнього механізму. Ми називаємо механізм орієнтації таємничим, тому що ще не зуміли розкрити його таємницю.

Найпоширеніша теорія орієнтації полягала в тому, що птахи навчають маршрутами перельотів собі подібних. Маршрут передається з покоління в покоління: старші летять на чолі зграї, молодші йдуть за ними і з часом самі знаходять здатність знаходити дорогу додому або до місць зимівлі. В основному це вірно: є приклади. Але почнемо з "контраргументи"- З зозулі. Всім відомо, що зозуля не знає своїх істинних батьків: доросла зозуля відкладає яйце в чуже гніздо, і вирощуванням пташеня займаються птиці інших видів. Восени зозулі відлітають в Африку або в тропічні ліси Південної Азії. Але найдивніше, що потомство пускається в дорогу пізніше, коли зозулі старшого покоління знаходяться вже в дорозі. Вони летять без ватажків, і ніколи не помиляються у виборі маршруту. Їх веде вроджений інстинкт.

Як вибирають маршрут перельоту лелеки? Слідують за старшими або керуються вродженим інстинктом? З`ясуванням цього питання займався німецький орнітолог Шюц. Він поставив вельми дотепні експерименти. Лелека-птиця велика, і порівняно легко вдалося встановити, що західноєвропейські лелеки здійснюють перельоти по одним, а східноєвропейські - за іншими маршрутами. Лелеки літають плануючи, вони люблять висхідні повітряні потоки і тому не зрізають шлях, прокладаючи маршрут навпростець через море, а прагнуть перетнути його в вузьких місцях. Європейські лелеки прагнуть потрапити найкоротшим шляхом в Африку. Східноєвропейські лелеки летять через Босфор, а західноєвропейські перетинають море у Гібралтару. Було потрібно з`ясувати, навчаються чи лелеки навігаційного мистецтва у старших або ж маршрут їм підказує вроджений інстинкт.

Для свого першого досвіду Шюц взяв східноєвропейських лелек. З гнізд він вибрав по пташеняті і вигодував їх сам. На волю Шюц випустив пташенят лише після того, як старші лелеки відлетіли. Молодим лелекам не залишалося нічого іншого, як прокласти маршрут самим, без досвідченого ватажка, і вони успішно впоралися із завданням, обравши той же маршрут в Африку, що і їх батьки. Кілька лелек було спіймано в Греції: очевидно, вони не зуміли знайти найкоротший шлях через море в районі Босфору. Але напрямок польоту в основному було вибрано правильно. Значить, лелек вів вроджений інстинкт.

Потім Шюц поставив новий досвід. На цей раз він взяв 754 пташеняти східноєвропейського лелеки, відвіз їх на захід і надав вигодовувати місцевим лелекам. Повідомлення вдалося отримати майже про 100 окільцьованих пташенят: разом зі старшими вони пройшли через Середземне море по західному маршруту - у Гібралтару. Вплив старших на вибір напрямку виявилося сильнішим, ніж вроджений інстинкт.

Після цього Шюц поставив ще більш цікавий досвід. Він відвіз на захід пташенят східноєвропейського лелеки і там вигодував їх. На волю Шюц випустив пташенят, коли місцеві лелеки старшого покоління вже відлетіли. Молоді лелеки вирушили було спочатку в південно-західному напрямку, потім повернули на південний схід, т. Е. Полетіли по традиційному маршруту своїх предків. З дослідів Шюца випливало, що лелекам підказує маршрут перельоту вроджений інстинкт, керуючись яким, літали їхні батьки. Якщо ж поблизу виявлялися лелеки старшого покоління, то маршрут вибирався під впливом ватажка зграї, а їм був лелека старшого покоління. Отже, вплив старших пригнічувало вибір маршруту, що диктуються вродженим інстинктом.

До сих пір ми говорили про те, що перелітні птахи вміють орієнтуватися, т. Е. Так чи інакше знаходити дорогу до місць зимівлі, а потім зворотну дорогу додому. Як вони орієнтуються? Ми бачили, що певну роль грає навчання, але не всі тут до кінця ясно.

Імператорські пінгвіни (Aptenodytes)

Є підстави вважати, що птахи орієнтуються так само, як моряки. Що необхідно капітану парусного судна для того, щоб у відкритому морі прокласти правильний курс і прийти в порт призначення? Перш за все для цього необхідний високоточний прилад, відомий під назвою секстанта і дозволяє вимірювати висоту сонця над горизонтом. Однак одного лише секстанта недостатньо, так як висота сонця залежить від пори року. Необхідні спеціальні таблиці. Ще капітану знадобляться точні годинник - хронометр: положення сонця на небосхилі невпинно змінюється з ранку і до вечора. Зрозуміло, жоден капітан судна не зрадіє настільки мізерного вибору навігаційних засобів, але будь-який судоводитель в разі потреби міг би прокласти курс з їх допомогою.

З`ясувалося, що перелітні птахи днем орієнтуються по висоті сонця, т. Е. Користуються своїми природними "навігаційними приладами". Зрозуміло, ніяких "біологічних секстантів" і "біологічних хронометрів" у птахів немає. Це довів своїми дослідами в першу чергу Крамер.

Він посадив шпаків в сферичну камеру, що спирається на кільцеподібну підставку. Камеру можна було за бажанням затемнювати і висвітлювати. Якщо світило сонце, то шпаки орієнтувалися так само, як під час польоту: вони витримували напрямок руху або прагнули вирватися на свободу в ту сторону, куди летіли б, якби не було на їхньому шляху стінки. Але варто було затемнити камеру, як шпаки втрачали здатність орієнтуватися і не могли витримати напрямок руху.

Потім Крамер розсунув шторки. Шпаки могли знову бачити сонце крізь скляні віконця, на цей раз заклеєні цигарковим папером. Світло було таким, як в тумані. Але це не заважало орієнтуватися шпакам, вони точно "знали" свій маршрут і билися об стінку камери, прагнучи продовжити політ в правильному напрямку.

У наступному досліді Крамер зашторені віконце, звернене до сонця, і одночасно з протилежного боку поставив дзеркало, відбивало сонячні промені. Шпаки змінили напрямок польоту на протилежне: адже тепер вони орієнтувалися по дзеркального відображення сонця! Так було доведено, що сонце впливає на здатність шпаків орієнтуватися в просторі і навіть що шпаків можна обдурити.

Деякі перелітні птахи "подорожують" ночами. Відразу ж виникає думка про те, що вони орієнтуються по зірках. Таке припущення менш ймовірно, оскільки світло зірок не настільки інтенсивний, як сонячний. До того ж, щоб орієнтуватися по зірках, необхідно грунтовно знати небосхил, щоб вміти розпізнавати окремі зірки і сузір`я, та й спостерігати доводиться не один сильний джерело світла, а безліч слабких.

Заслуга у вирішенні цього питання належить німецькому орнітологу Зауеру. Для своїх дослідів він вибрав славку - невибагливу співочого птаха розміром менше горобця. Зауер містив славок в неволі в таких умовах, що вони взагалі не бачили природного світла. З того моменту, як вони вилуплюються з яєць, пташенята славки жили тільки при штучному освітленні. Досвід Зауера показав, що жили в неволі птахи восени і навесні, коли їх вільні родичі здійснювали свої сезонні перельоти, приходили в стан сильного збудження. "біологічний календар" як би говорив їм: настала пора вирушати в дорогу.

Потім Зауер помістив славок в клітини, повністю закриті з усіх боків склом. Птахи могли бачити зоряне небо. Тепер восени і взимку, т. Е. Під час перельотів, піддослідні славки прагнули вирватися з клітин на північ в тому напрямку, в якому відлітають славки на волю.

Результат, отриманий Зауером, був особливо переконливим, оскільки орнітолог експериментував з багатьма видами славок. Гаичка, садові й польова славки прагнули летіти на південний захід, а мала славка - на південний схід. Саме в цих напрямках летять восени відповідні види, вирушаючи на зимівлю в Африку. Досвід Зауера показав, що птахи орієнтуються по зоряному небу.

Потім експериментатор переніс птахів в планетарій, де спеціальний апарат проектує на величезний яйцеподібний купол світлі цятки, яскравість, розміри і положення яких в точності відповідають зіркам і сузір`ям на небосхилі. (Зауер помістив в планетарій скляні клітки з птахами.)

Первийіз такіхопитовпроводілся восени. Спочатку птахам показали "правильне" нічне небо - таке, яке вони побачили б, перебуваючи на волі, і мала славка наполегливо прагнула вирватися з клітки в тому напрямку, в якому відлітають на зимовище славки на волі. Але раптом картина нічного неба змінилася: досвід проводився в планетарії, і стоїть в центрі залу для глядачів спеціальний проекційний апарат (планетарій) дозволяв з легкістю відтворювати на зводі нічне небо, видиме в будь-якому місці на землі в будь-який час року. Тепер птиці бачили зоряне небо таким, як якби перебували не у Фрейбурзі (де проводилися досліди), а в районі озера Балхаш. (За одну годину Земля обертається довкола своєї осі на 15 ° географічної довготи, а спостерігачеві, що знаходиться на Землі, здається, що небосхил повертається з такою ж швидкістю, але в протилежному напрямку.)