Почему перелетные птицы возвращаются домой - Страница 35

Проверка способности к хомингу у домового воробья А. Б. Кистяковским и Л. А. Смогоржевским показала, что возвращаемость птиц к дому с расстоянием заметно уменьшается: с 3,5 км. вернулось 85 % птиц, с 5 км. — 47, с 12 км. — 32, с 15 км. — 27 и с 18 км. — 14 %. Уменьшалась с расстоянием и скорость возврата: с 1–5 км. — 0,6 км/ч., с 5–10 км. — 0,7, с 10–15 км. — 0,5, с 15–20 км. — 0,3 и с 20–25 км. — 0,2 км/ч.

Из 359 диких голубей, отловленных в центре Флоренции и выпущенных на расстоянии 5,5–108 км. от места поимки, только 12 % птиц выбрали направление к дому. В большинстве случаев стартовая направленность сильно варьировала и не соответствовала хоминг-азимуту. Результаты этих опытов свидетельствуют, что худшие способности к хомингу у диких голубей по сравнению с почтовыми, вероятно, обусловлены в значительной степени меньшей силой мотивации у них к возвращению домой.

Исходя из приведенных выше данных, можно предположить, что у оседлых птиц способность к хомингу имеется, но она не так совершенна, как у перелетных птиц. Они хуже возвращаются с больших расстояний. Однако в случае с почтовыми голубями при наличии постоянного отбора на хоминг оседлые птицы достаточно быстро становятся способными возвращаться с любых дальних расстояний.

Почтовые голуби являются излюбленными объектами для многих исследователей, пытающихся разгадать загадочный феномен навигации птиц. В первую очередь это связано с тем, что с почтовыми голубями удобно работать. Их можно выращивать для экспериментов в достаточном количестве и в любых заданных условиях. Они обладают выраженной склонностью к возвращению домой, удобны для визуальных наблюдений и для радиослежения. Скорость возвращения обычно высокая — около 70–80 км/ч. Наиболее способные голуби могут пролетать за день до 1000 км. Неудивительно, что прогресс в изучении навигационных способностей птиц в первую очередь обязан «голубиным» работам. Что же на сегодняшний день ученые знают о хоминговых способностях голубей? Коснемся только самых важных открытий.

В 1953 г. английский исследователь Г. Мэтьюз высказал предположение, что голуби могут использовать солнце не только для определения компасного направления, но и для навигации, т. е. определения направления к цели («дому»). Согласно его гипотезе перевезенная на расстояние более 100 км. от дома птица способна установить, сместили ли ее к югу или северу, по положению солнца на его дугообразном пути (экстраполируя при этом положение солнца в полдень) путем измерения его полуденной высоты в месте выпуска и сравнения ее с высотой в районе «дома», которую она должна помнить. Чтобы понять, сместили ли ее к западу или к востоку, птица должна выяснить местное солнечное время по точке восхода солнца и сопоставить его с показаниями своих внутренних часов, настроенных дома. Таким образом, если птица выяснит, что, например, в полдень солнце в точке выпуска выше, чем дома, то она решит, что ее сместили к югу, поэтому надо двигаться к северу. Если при этом местное время будет отставать от ее «внутреннего» времени, то значит она попала к западу. В результате, согласно гипотезе Мэтьюза, птица полетит на северо-восток, чтобы вернуться домой. Однако последующие эксперименты с голубями, которым путем изменения светового режима были «сдвинуты» их биологические часы, не подтвердили эту гипотезу. В результате этих экспериментов было установлено, что солнце голуби используют только для определения компасного направления, т. е. для выяснения, где находится север или юг, запад или восток.

Положение же свое относительно дома птицы определяют другим путем, предположительно по некой «навигационной карте», которую они составляют в определенный период жизни (см. гл. 5). Гипотеза «карты и компаса» была выдвинута выдающимся немецким орнитологом Г. Крамером, который первым доказал, что перелетные птицы (скворцы) способны осуществлять ориентацию относительно стран света, используя солнце. Крамер предположил, что голуби, попавшие в новое место, ведут себя аналогично человеку, который пользуется картой и компасом, чтобы выбрать правильное направление к дому. Сначала они по «карте» выясняют свое положение относительно «дома», а затем используют солнечный компас, чтобы найти выбранное по ней направление. Интересно, что солнечным компасом, как показали опыты У. Китона и других исследователей, голуби пользуются даже будучи выпущенными менее чем в полутора километрах от «дома», окрестности которого прекрасно знали, поскольку ежедневно летали в пределах этого района. Китон считает, что только вид собственной голубятни имеет для них большее значение, чем показания навигационной системы. Даже ближайшие постройки или деревья, по его мнению, не являются для них ориентирами. Малое значение ландшафтных ориентиров для нахождения дома голубями подтверждают и опыты немецких исследователей К. Шмидт-Кёнига и Г. Шлихте, которые укрепляли на глазах птиц матовые контактные линзы, не позволяющие им видеть какие-либо объекты, находящиеся дальше 6 м. Голуби с такими линзами не только верно определяли направление к дому сразу после выпуска с расстояний до 130 км., но и возвращались домой. Китон, наблюдавший за возвращением этих голубей, описывает это удивительное зрелище так: птицы появлялись на очень большой высоте и опускались на поле в окрестностях голубятни. Не видя самой голубятни, они сидели и ждали, пока их подберут и перенесут последние несколько метров. Следующий эксперимент, проведенный этими исследователями, показал, что голуби с контактными линзами, так же как и без линз, используют солнце как компас. Через матовую линзу голуби видели солнце как яркое пятно. Птицы со «сдвинутыми часами» отклонились при старте на определенный угол, тогда как контрольные особи тоже с линзами на глазах взяли верное направление на дом. Хоминговый же успех был одинаковым в обеих группах: вернулось соответственно 20 % (из 71 контрольной птицы) и 25 % (из 69 экспериментальных).

Опыты В. и Р. Вилтчко подтверждают, что солнце используется голубями только для нахождения компасного направления и для поддержания выбранного направления в полете. Ими было показано в опытах с молодыми голубями, что солнечная ориентация не является полностью врожденной системой, так как для ее развития необходимо, чтобы птицы имели возможность совершать свободные полеты. При обучении ориентации по солнцу птицам необходимо, как показали опыты, наблюдать его на протяжении всего дня, а не короткое время, как предполагалось раньше. Частичного наблюдения солнечного пути недостаточно для нормального функционирования солнечного компаса. Предполагается, что солнечный компас настраивается (калибруется) по магнитному компасу. В течение первых месяцев, считают Вилтчко, навигационная система голубей и других птиц претерпевает большие изменения: первоначальный механизм возвращения к дому с помощью магнитного поля («реверсия курса») превращается в более сложный механизм, включающий солнечный компас и «навигационную карту». Благодаря такому комплексному, мультифакторному механизму, который не может быть задан генетически из-за сложности его и локальной изменчивости, птице необходимы определенное время и условия для его развития.

Тот факт, что голуби способны возвращаться домой в условиях сплошной облачности, исследователи заметили давно. Но долгое время не могли получить убедительных доказательств использования птицами при хоминге невизуальных факторов. Обратившись к старой гипотезе о том, что птицы могут определять направление по магнитному полю Земли, и проверив свои ранние опыты с прикреплением к голубям магнитных пластин для искажения окружающего магнитного поля, американские исследователи У. Китон и его коллеги поставили новые эксперименты и получили убедительные доказательства использования голубями при хоминге магнитного поля. Вместо магнитных пластин К. Уолкот и Р. Грин укрепили на голове голубя наподобие колпачка маленькое кольцо Гельмгольца, такое же кольцо одели на шею голубю. Батарейка, прикрепленная к спине, служила источником электроэнергии. Это устройство позволяло создавать относительно однородное магнитное поле в области головы птицы и менять его направление на противоположное.