Гонадная гипотеза

Выше уже описывался классический эксперимент Роуэна, в котором он электрическим освещением зимой удлинил световой день сидевшим в вольере сизым юнко. Длинный световой день вызвал у юнко весеннюю миграцию. Но как, каким путем? Что изменилось при этом в птицах? Роуэн обратил внимание на половые железы, называемые еще гонадами. Они, как известно, у большинства птиц зимой неактивны. У птиц в опыте Роуэна они были в состоянии активности. Значит, на них подействовал длинный день. Роуэн предположил, что половые гормоны вызывают миграцию. Согласно Роуэну весеннее увеличение длины дня в северном полушарии вызывает рост гонад. Гонады выделяют гормоны, которые в свою очередь вызывают миграционное состояние. Но так действует не всякая доза гормона, а небольшая, какую выделяют растущие гонады весной или сокращающиеся осенью. Соответственно весной и осенью проявляется миграционное состояние, а летом в пору наибольшей активности гонад, и зимой, в период покоя, этого состояния нет.

В поддержку "гонадной гипотезы" в разные годы высказывались многие ученые, занимавшиеся вопросами миграции. В течение четверти века эта гипотеза волновала ученых. И сейчас еще некоторые исследователи пытаются объяснить миграцию влиянием гонад, хотя уже доказано, что эта точка зрения неверна.

Чем же привлекательна эта гипотеза? Простотой, с которой она объясняла многие малопонятные факты. Вот один пример. Некоторые виды птиц достигают половой зрелости не в первый год жизни. Такие неполовозрелые особи осенью улетают на зимовки, но весной могут не возвратиться на родину, а начинают кочевать до тех пор, пока не достигнут половой зрелости. Гонадная гипотеза объясняет это очень просто: гонады у птиц не развиты - поэтому они не мигрируют.

Проверить гонадную гипотезу можно с помощью двух простейших опытов: во-первых, удалить гонады, т. е. кастрировать птиц, а во-вторых, ввести половые гормоны в тело птицы зимой или летом, когда нет миграции Кастрацию испробовали сразу несколько экспериментаторов как в Европе, так и в Америке, и среди первых был сам Роуэн. Результат получился неожиданный: кастрированные птицы, выпущенные на волю, продолжали перелет, а оставленные в клетках проявляли типичное перелетное беспокойство. Но осенью птицы летят с совершенно неактивными гонадами, и, как предположил немецкий орнитолог Шильдмахер, это состояние равносильно состоянию кастрированных птиц. Следовательно, кастрация в описанных опытах просто перевела птиц из весеннего в осеннее миграционное состояние, и гонадная гипотеза остается в силе?

В 1930 г. немецкий орнитолог Вагнер сообщил, что введение птицам во время весенней миграции больших доз половых гормонов прекратило перелетное беспокойство. Это точно соответствует предположениям Роуэна. А в 1933 и 1934 гг. Шильдмахер опубликовал свои опыты с введением женских половых гормонов зарянкам во время осенней миграции. Результаты вновь подтверждали гипотезу Роуэна: большие дозы гормона прекращали беспокойство, а малые его вызывали. Именно малые дозы гормона выделяются весной, во время миграции.

Первый тяжелый удар "гонадной" гипотезе нанесли опыты Волфсона на орегонских юнко, опубликованные им в 1942 г. Ученый предположил, что если в конце весны миграцию прекращают сильно развитые гонады, то птицы, задержанные в дороге ранней весной, дальше не полетят: гонады у них за это время вырастут. Он продержал юнко до мая, дождался полного развития гонад и выпустил. Юнко полетели на гнездовье.

Позднее было опубликовано много сообщений об опытах с гонадами. Невозможно изложить все, но общий вывод ясен: половые гормоны не оказывают значительного влияния на перелетное состояние, в частности на такой важный момент, как процесс миграционного отложения жира. Весной и осенью введение половых гормонов влияло на перелетное беспокойство только в начале и конце миграционного периода. Сторонники "гонадной" гипотезы допустили одну очень широко распространенную ошибку: они приняли два параллельных независимых явления за причину и следствие, нарушив известный логический принцип: "После этого - не по причине этого". На самом же деле все факты, которые, как казалось, говорят в пользу влияния гонад, имеют другое, более глубокое объяснение. Оба процесса - и рост гонад и миграция - вызываются общим внешним сигналом - длинным весенним днем. Эти два процесса тесно связаны биологически и в результате естественного отбора наступают почти одновременно. У них, наконец, общие высшие регуляторы. Но и только. Если у них и есть общее звено, то оно где-то выше уровня гонад.