Способны ли птицы к навигации?

Ориентацией перелетных птиц называют их способность определять положение стран света и двигаться по азимуту. Значительно более совершенна навигация. Она основана па определении координат местности, координат цели и проложении курса к цели. Птица, способная к навигации, если и отклонится от маршрута, то заметит это и сделает необходимые поправки. Простая ориентация не позволяет этого сделать. Многие исследователи сомневаются в том, что птицы способны к навигации, так как это очень сложный и совершенный процесс. Для этого нужны точные хронометры, знание календаря. Мы знаем, что все это есть у птиц. Но не известно, достаточно ли совершенны эти способности. А может быть, птицы довольствуются хорошей ориентацией, сочетая ее с удачно выбранным экологическим руслом и ландшафтными направляющими линиями? Многие виды птиц могут при таких условиях достигнуть зимовок и вернуться весной обратно. Размеры зимовок одной популяции обычно так велики, что для достижения их достаточно ориентации. У зябликов, живущих на Куршской косе, угол разлета на зимовку составляет 15°. А найти маленькую Куршскую косу весной можно, просто двигаясь вдоль восточного берега Балтийского моря.

Но некоторые трассы перелетов таковы, что трудно представить себе, как могут птицы летать по ним без помощи навигации. Золотистые ржанки, например, с Аляски летят в Юго-Восточную Азию, а некоторые из них регулярно зимуют в Новой Зеландии. По пути, пролетев 3800 км над океаном, они останавливаются на отдых на Гавайях и мелких коралловых островках, которых находят безошибочно. Возьмите карту и посмотрите, что это значит. Как писал недавно американский журнал "Нью-Йорк тайме мэгэзин", найти в океане такие микроскопические кусочки суши было бы достойной задачей для пилота самолета с навигационными приборами стоимостью в 10 тыс. долларов в его кабине и с помощью земных радиоустановок, стоящих полмиллиона долларов. К этому нужно добавить, что весят такие приборы сотни килограммов. А одна из самых маленьких птиц в мире - красношейка-колибри, весящая менее пяти граммов, ежегодно пересекает Мексиканский залив - 800 км над открытым морем, хотя этот залив можно обогнуть и по суше. Поразительное бесстрашие, с которым многие виды птиц пользуются трассами над открытым морем, пренебрегая более длинными обходными путями по суше, вдоль цепи островов и проливов, доказывает их глубокую уверенность в своем навигационном мастерстве. Или, выражаясь точно, такие трассы отбор мог создать только в том случае, если на них от ошибок навигации погибало не больше птиц, чем по всевозможным причинам на кружных дорогах.

Возвращение на гнездовье тоже далеко не всегда проще, чем полет на зимовки. Некоторые виды птиц, подобно мухоловке-пеструшке, возвращаются весной по другой дороге, демонстрируя нам пренебрежение опытом, полученным при полете на зимовки. Эта маленькая птичка весом 12 г летит из Европы на зимовку в Тропическую Африку. При помощи кольцевания выяснено, что осенью мухоловки летят западным путем, через Испанию, а весной возвращаются восточным, через Балканы. Они подлетают к местам гнездования не с той стороны, откуда покидали их (рис. 22). Если бы места гнездования занимали громадную площадь, можно было бы думать, что птицы просто натыкаются на нее. Но эти птички очень верны своим гнездовым территориями, и большинство молодых птиц на следующий год гнездятся буквально в нескольких десятках метров от того места, где они вывелись в прошлом году. Ученые не знают, как велика та территория вокруг гнезда, которую птица запоминает и узнает на будущий год. Но мухоловки во время гнездования не отлетают от гнезда более чем на несколько километров, а молодые после вылета из гнезда почти не кочуют.

Рис. 22. Осенняя и весенняя миграции центрально-европейской мухоловки-пеструшки. Птицы улетают зимовать в Африку западным путем, а возвращаются восточным. Это говорит в пользу их способности к навигации

Латвийские орнитологи Карл и Ева Вилке, много лет изучавшие жизнь мухоловок-пеструшек, сообщают, что в гнездовой период они хорошо находят свои гнезда, если их увезти на 1-1,5 км, и гораздо хуже с расстояния 2-10 км. Если знакомая территория пеструшек всего 1,5 км в поперечнике, то вывести к ней по извилистому пути из Африки могут только навигационные приборы поразительной точности. Такая точность приобретает для нас не только познавательный интерес, как еще одна запись в книге рекордов живой природы. Это модель для подражания и заимствования. Но может быть, мы в чем-то ошибаемся? Для этого нужно проверить, есть ли у птиц способность к навигации.

Долгое время способность птиц к навигации проверяли методом завозов. Но результаты находок этих птиц не доказывали применения навигации. В лучшем случае птицы летели в новом месте параллельно старому маршруту, т. е. пользовались ориентацией. Правда, все эти виды были ближними мигрантами, не нуждающимися в навигации. Из них только белые аисты летают в Африку, но молодые птицы этого вида летят со взрослыми.

Наиболее интересны завозы, результаты которых в 1958 г. опубликовал голландский орнитолог Пердек. Скворцы из Прибалтики летят зимовать в Англию. Пердек поймал их на миграционном пути и доставил самолетом в Швейцарию. Так 11247 скворцов были окольцованы и выпущены отдельно тремя группами: молодые, взрослые и смешанная группа. Впоследствии пришли сообщения о находках 354 скворцов. Оказалось, что молодые птицы полетели в прежнем направлении, параллельно их обычному пути, и зазимовали во Франции. В последующие годы они летали во Францию, т. е. изменили путь перелета. Взрослые скворцы учли отклонение, вызванное завозом, и полетели в Англию, на место традиционных зимовок. Смешанные стаи разделились: взрослые полетели в одну сторону, а молодые - в другую. Рисунок 23 помогает понять суть этого интересного опыта. Его можно считать доказательством навигации у взрослых птиц. Возможно, также, что, для того чтобы проложить новый путь к зимовкам, скворцу нужно однажды побывать там. Но как и все опыты с завозами, этот опыт не дает окончательного ответа: неизвестно, как летели взрослые скворцы, по каким приметам они ориентировались, не нашли ли они зимовки путем поиска - ведь они прекрасно летают. Это расстояние для скворцов всего день полета, а найти Англию, попав на знакомое северное побережье Западной Европы, можно и без навигации. Неизвестно и то, как долго птицы искали зимовку. В следующем опыте Пердек завез скворцов на места зимовок, а они, вместо того чтобы остаться там, пролетели положенное расстояние и зазимовали в новом месте. Это уже больше похоже на ориентацию.

Рис. 23. Эксперимент с завозом птиц в другое место. Скворцы из Советской Прибалтики осенью летят вдоль побережий Балтийского и Северного морей и зимуют в Англии. Они были пойманы в Голландии и доставлены самолетом в Швейцарию. Светлая стрелка - путь молодых скворцов, черная стрелка - путь взрослых скворцов. Места зимовок швейцарских скворцов заштрихованы

В 1957 г. супруги Зауэр использовали круглую клетку, чтобы проверить, есть ли у птиц навигация. Они поместили славок-завирушек в планетарий. Эти птицы осенью летят из Европы на юго-запад, а достигнув Африки, поворачивают на юг и продвигаются в этом направлении вплоть до экватора, где и зимуют. Если включить в планетарии осеннее небо Центральной Европы, славки перемещаются по клетке в юго-западном направлении. После включения неба Африки направление сменяется на южное. Это уже похоже на навигацию. Включили картину неба над Балхашем - и завирушки повернули на юго-запад. Ученые сделали вывод, что их опыты доказали навигацию у завирушек.

Некоторые исследователи справедливо считают, что эти опыты еще не доказывают навигации. Дело в том, что планетарий имел диаметр купола 6 м, а диаметр клетки почти метр. Это значит, что прыжки с одной стороны жердочки на другую соответствуют перемещению птицы на сотни километров! В течение опыта купол неподвижен и связанная с этим ошибка огромна: в первые же 20 минут опыта птице покажется, что она переместилась по земле на целых 5°. Этот метод допустим в опытах по проверке звездной ориентации у птиц, но для проверки навигации непригоден. Никакой навигационный аппарат не стал бы решать задачи в таких условиях.

Итак, и завозы, и планетарий имеют недостатки. В завозах ценно то, что птицы попадают в условия реального неба, но все остальное мешает исследованию. В круглой клетке всех помех завоза не существует, но возникают новые: планетарий плохо имитирует небо. Нужен какой-то метод, который совместил бы все достоинства этих двух методов и избавил бы их от недостатков. Этот метод был найден. Он заключался в завозе круглых клеток с птицами. В таком опыте иная картина звездного неба, другое местное время, но птица, сидящая в клетке, не будет подвержена помехам со стороны новых ландшафтов, экологических русел. С первого до последнего дня опыта поведение ее будет регистрироваться днем и ночью объективными методами. Одну и ту же птицу можно свозить в несколько различных географических точек. Современная авиация позволяет сделать это очень быстро.

Летом 1964 г. на Куршской косе были пойманы местные молодые и взрослые чечевицы, ястребиные славки и зяблики. Они жили в вольере на открытом воздухе до осени, пока у них не возникло миграционное состояние (беспокойство, отложение жира). Затем птицы были помещены в круглые клетки, стоящие под открытом небом, и началась регистрация активности. Все три вида, как молодые, так и старые птицы, ориентировались в сторону зимовок: зяблики, зимующие на юго-западе Европы, на юго-запад, а славки и чечевицы - на юго-восток. Ястребиные славки зимуют в восточной Экваториальной Африке, а чечевицы на юго-востоке Азии. После того как было получено достаточное число записей активности, птицы вместе с клетками были доставлены в различные точки Советского Союза. Некоторых птиц возили в несколько точек. Результаты одного из этих опытов изображены на рис. 24.

Рис. 24. Проверка навигации у ястребиных славок, зимующих в Африке (заштриховано). В Рыбачьем (1) они ориентируются в круглых клетках на юго-юго-восток в сторону зимовок. Когда птиц доставили самолетом в Душанбе (2) и Хабаровск (3), они учли смещение и верно ориентировались в сторону зимовок

Сначала чечевиц перевезли в Душанбе. Это очень большой сдвиг в юго-восточном направлении, но он сделан точно по трассе. В Душанбе над клеткой иная картина неба, другая погода и местное время. Но чечевицы в Душанбе правильно определили направление на места зимовок. Кроме этого направления, появилось еще дополнительное - на восток. С чем связано это ошибочное направление, будет сказано ниже. Если бы чечевицы в Душанбе не уловили, что местное солнечное время здесь на три часа отличается от местного времени в Рыбачьем, они ошиблись в выборе направления на 45° по часовой стрелке и ориентировались бы на юг. Но чечевицы уловили изменения и сделали соответствующие поправки. Когда их перевезли в Хабаровск, все повторилось: птицы стали ориентироваться на юго-запад, в сторону зимовок. Это уже навигация!

Ястребиные славки тоже проявили способности к навигации: и в Душанбе, и в Хабаровске они ориентировались не на юго-восток, как в Рыбачьем, а на юго-запад - к зимовкам.

Совсем по-иному вели себя зяблики. Когда их перевезли в Мурманск, они сохраняли юго-западное направление. После этого их доставили в Севастополь, находившийся на широтах их зимовок, но гораздо восточнее. Зяблики просто перестали ориентироваться. В чем дело? Чтобы разобраться в этом, их перевезли в Душанбе, т. е. юго-восточнее зимовок. И тут они сразу четко ориентировались на юг. Что это может значить?

Посмотрим на рисунок, где изображено поведение ястребиных славок в круглых клетках. Кроме навигационных направлений, они дают еще одно: в Душанбе - на восток, а в Хабаровске - на северо-восток. Эти дополнительные направления отражают ошибки птиц в ориентации, возникшие из-за сдвига по долготе: угол между стандартным юго-восточным направлением и ошибочным равен разности между отметками меридианов в Рыбачьем и Душанбе или Хабаровске. Ошибка происходит только в том случае, если птица при ориентации использует часы. И это - прекрасное доказательство того, что навигация у подопытных птиц была астрономической. Ни для какой другой навигации часы не нужны. Зяблики в Душанбе делали ту же ошибку: они ошиблись на 45° и отклонились с юго-западного направления на южное. Но в отличие от славок и чечевиц они не дали верного, навигационного направления. Видимо, у них нет навигации. Это вполне понятно: по сравнению с двумя другими видами зяблики мигрируют очень недалеко и не нуждаются в навигации. Возможно, что они способны определять лишь широту местности.

Когда сравнили ориентацию молодых чечевиц, никогда не летавших на зимовки, и старых птиц, оказалось, что те и другие одинаково способны к навигации и в равной степени дают второе, ошибочное направление. Навигация, конечно, врожденная способность. Так, например, зяблики молодые и старые, одинаково неспособны к навигации.

Почему чечевицы и славки колебались между навигацией и ошибочной ориентацией? Точного ответа дать пока нельзя. Возможно, что на трассе они пользуются только ориентацией, а навигацией - время от времени, сверяя свой путь. Этот ритм они сохранили в круглой клетке. Птицы, только что высаженные в клетки в новом месте, ориентировались неправильно. Через некоторое время их навигаторские способности проявлялись: они демонстрировали их и днем при солнце, и ночью при звездах.

Допустим, что способность птиц к навигации доказана. Насколько точна эта навигация? Ведь в наших опытах птицы перемещались на огромные расстояния. А смогут ли они улавливать малые смещения? Эволюция наших знаний часто зависит только от прогресса методов исследования. Новый метод для изучения навигации найден и испробован. Очень скоро ученые будут знать гораздо больше