Как птицы понимают, куда лететь во время миграции
Каждый год, осенью и весной, в небе происходят настоящие чудеса. Птичьи стаи, от маленьких ласточек до огромных гусей, поднимаются в воздух и летят за тысячи километров — на юг, чтобы перезимовать, или на север, чтобы вывести птенцов. Они летят через горы, пустыни и океаны, не имея ни карт, ни навигатора. Как они понимают, куда лететь? Как не заблудиться в бескрайнем небе?
Долгое время ученые думали, что птицы летят просто «туда, где теплее и сытнее». Но эта гипотеза треснула, как скорлупка, когда выяснилось: многие виды пролетают тысячи километров по строго определенным маршрутам, а молодые особи, впервые летящие без родителей, безошибочно находят зимовки.
Оказалось, в их распоряжении — целый арсенал навигационных инструментов.
Днем многие птицы используют зрительную навигацию: реки, как синие стрелки на карте, горные цепи, очертания берегов. Но ночные мигранты?
Их секрет — в звездном компасе. В знаменитых экспериментах в планетарии славки-черноголовки, выращенные в неволе, ориентировались по искусственному небу. Когда карту созвездий меняли, птицы уверенно меняли курс!
Они наследуют не «готовый маршрут», а умение «читать» вращение звездного неба вокруг Полярной звезды — неподвижного центра их космической карты.
А еще у птиц в ходу обонятельная навигация. Буревестники и альбатросы, как утверждают ученые, могут улавливать запах диметилсульфида — вещества, которое вырабатывает планктон в богатых пищей районах океана. Для них океан пахнет не просто солью, а «ароматом ресторана». Этот запах тянется на сотни километров, создавая невидимые пищевые карты.
А теперь — самое загадочное. Птицы обладают магниторецепцией — шестым чувством, позволяющим «видеть» магнитное поле Земли. Оно работает как встроенный компас: силовые линии указывают направление на магнитный полюс, а угол их наклона подсказывает широту.
Но где находится этот «компас»? Раньше считали, что в клюве есть крошечные кристаллы магнетита, но последние исследования указывают на глаза. Здесь кроется настоящая научная фантастика — квантовая гипотеза.
Согласно ей, в сетчатке птиц есть особый белок криптохром. Когда на него попадает синий свет, в молекуле запускается квантово-химическая реакция, создающая пару радикалов с неспаренными электронами. Состояние этой «квантовой пары» сверхчувствительно к силе и направлению магнитного поля.
Мозг птицы, вероятно, воспринимает это как едва уловимое изменение яркости или контраста, накладывающееся на видимую картину мира. Представьте: птица буквально видит магнитное поле как призрачную светящуюся сетку, наброшенную на пейзаж!
Птица не доверяет лишь одному инструменту. Она — идеальный штурман, сверяющий данные с разных приборов:
Встроенный магнитный компас — основной курс.
Солнечный компас — корректировка по положению солнца с учетом времени суток (для этого нужны «внутренние часы»).
Звездный компас — для ночных проверок.
Обонятельные и визуальные карты — для точного выхода на цель.
Молодые птицы в первый раз летят, скорее всего, по генетической векторной программе («лететь 20 дней на юго-запад»), а взрослые уже используют настоящую картографическую память, запоминая ключевые точки маршрута.
Изучая птичью навигацию, мы не просто разгадываем красивую загадку природы. Мы ищем ключи к созданию принципиально новых систем ориентации, не зависящих от спутников, учимся у них устойчивости и надежности.