Место перелетов в годовом цикле жизни птиц

Физиологические процессы, происходящие в организме птиц, повсеместно, за исключением тропиков, приурочены к определенным сезонам года, наиболее благоприятным для этих процессов. Годовой цикл жизнедеятельности птиц имеет несколько фаз, или стадий: подготовка к размножению, размножение, смена перьев (линька) и миграция. Многие из этих фаз требуют повышенной траты энергии, особого состава пищи, благоприятных световых и погодных условий. У большинства видов северного полушария они приходятся на летний период. Такое распределение фаз позволяет максимально использовать благоприятные условия лета и "разгрузить" зиму от излишних затрат.

Зяблики летом занимают значительно более обширную территорию, чем зимой (рис. 7). Более того, на зиму они не улетают за пределы ареала вида, а лишь собираются в его юго-западной части. Как удается им прокормиться на столь ограниченной территории зимовок, где пищевые условия зимой явно хуже летних? Отчасти это объясняется тем, что много птиц к зиме погибает. Но главная причина, благодаря которой удается пережить зиму, в том, что потребности каждой птицы в корме в это время невелики, гораздо меньше летних. Кроме того, птицы нетребовательны зимой к белковому и витаминному составу пищи. Все это оказалось возможным благодаря рациональному распределению фаз годового цикла: на зиму у зябликов не приходится ни одного процесса, требующего дополнительных затрат, кроме тех отправлений, которые нужны для того, чтобы просуществовать.

Рис. 7. Большая карта - территория, занимаемая летом зябликами, которые зимуют на юго-западе Европы (на маленькой карте залито черным), лишь немногие зимуют северо-восточнее (заштриховано); а - изменение численности зябликов в течение года; б - изменение потребности в пище каждого зяблика, в - суммарная потребность всех оставшихся в живых зябликов. Время зимовки обозначено пунктиром

Годовой цикл птиц северного полушария начинается в конце зимы и весной подготовкой к размножению. Это выражается прежде всего в росте половых желез (гонад). У перелетных птиц в это время происходит еще и весенняя миграция. В конце весны - начале лета птицы приступают к размножению: они строят гнезда, откладывают яйца, насиживают их, кормят или водят птенцов. После окончания размножения у большинства птиц наступает линька, во время которой сменяются все перья или часть их. После линьки перелетные птицы улетают на зимовки, где наступает период зимнего покоя. На рис. 8 представлены годовые циклы трех видов птиц: оседлого домового воробья, типичного мигранта зяблика и дальнего мигранта пеночки-веснички. При сравнении этих циклов видно, за счет чего перелетные птицы "выкраивают" время на миграции.

Рис. 8. Годовые циклы жизни воробья (а), зяблика (б) и пеночки-веснички (в), 1 - размножение, 2 - линька, 3 - миграция, 4 - зимовка

Если сравнить годовой цикл перелетного и оседлого видов, можно убедиться, что это дополнительное время получается за счет укорочения всех фаз: весной подготовка к размножению у перелетных птиц обычно начинается позднее, чем у оседлых, идет стремительнее; гнездование начинается часто позже, а заканчивается раньше. Но особенно велики различия в сроках линьки. Многие оседлые виды линяют долго, а перелетные меняют перья в очень сжатые сроки. Например, наша обыкновенная овсянка (оседлый вид) линяет на Куршской косе в течение 120 дней, а улетающая зимовать в Северную Африку и Южную Азию садовая овсянка успевает вылинять за 75 дней. Оседлые виды в северных районах линяют в конце лета - начале осени и обычно не линяют зимой. Но дальние мигранты так поздно пролетают и так рано улетают, что не успевают за короткий период отгнездиться и вылинять. Часть линьки им приходится переносить на зиму. Это наблюдается у многих куликов, перелетных овсянок, ласточек. Наконец, есть виды, которые вообще не линяют летом: закончив размножение, они сразу улетают на зимовки и там линяют. Таковы, например, наши чечевицы.

Различие сроков линьки породило в прошлом предположение о том, что линька и миграция несовместимы. Впервые в строгой форме эту мысль высказал в 1932 г. немецкий орнитолог Грёббельс, а впоследствии к его взглядам присоединились многие исследователи. Они считали, что линька, требующая больших затрат на формирование пера и сопутствующие процессы, не позволяет организму изыскать дополнительную энергию, которая нужна для миграции. А у перелетных видов благодаря короткой линьке оказывается излишек энергии, что позволяет накопить миграционный жир. Поэтому ученые полагали, что продолжительная линька у оседлых видов препятствует возникновению у них перелетного состояния. Эту мысль подтверждали многие факты: линяющие птицы даже при обильном" питании оставались тощими; перелетные птицы, пойманные на пролете осенью, не линяли. Перелетные птицы до окончания линьки живут оседло, сразу после ее завершения накапливают жир и улетают.

Предположения о несовместимости линьки и миграции распространены и сейчас, но все же они неверны. Дело в том, что исследователи работали в основном в Западной Европе и США, т. е. в странах с относительно мягким климатом, где продолжительное теплое лето и мягкая осень позволяют закончить линьку, подготовиться к миграции и улететь без особой спешки. Иное положение на севере, особенно в районах с континентальным климатом. Птицам приходится улетать очень рано, обычно на один-два месяца раньше, чем в Западной Европе, а размножение заканчивается у них почти одновременно. В результате на линьку остается слишком мало времени. Поэтому отечественные орнитологи, работающие в северных районах, регулярно отмечают линьку у мигрирующих птиц.

Чтобы более обстоятельно разобраться в отмеченных различиях, ученые в 1962 г. на огромном пространстве от Белого моря до Западной Европы сравнили соотношение линьки и миграции у зябликов (рис. 9). Оказалось, что на севере линька и миграция совмещаются, но чем южнее, тем это совмещение менее выражено, а в Центральной Европе линька и миграция разобщены. Таким образом, линька и миграция частично совместимы, но все же линька - основательная помеха для перелетного состояния: на севере линяющие птицы накапливают в теле меньше жира и мигрируют не так быстро, как на юге. И наоборот, с началом отлета у северных птиц линька замедляется. Это показывает, что совмещение их невыгодно для организма. Поэтому на юге линька и миграция разобщены.

Рис. 9. Линька и осенняя миграция зябликов на разных широтах. Кружочки на карте - места, где проводили исследование; даты - начало массового перелета зябликов в этом месте. Длинные стрелы - путь перелета. Диаграммы в верхнем правом углу - время линьки маховых перьев крыла (залито черным) и мелкого оперения (заштриховано) на разных широтах. Стрелка отмечает начало миграции