Эти гениальные птицы

У Люсии Джейкобс есть другое объяснение. Специалист по эволюции когниции и головного мозга, она считает, что обонятельная луковица изначально могла развиться у всех позвоночных, включая птиц, вовсе не для охоты, кормодобывания, обнаружения хищников, общения и поиска партнеров, а «для пространственной навигации на основе ольфакторных сигналов». Мир запахов очень динамичен, его сигналы очень изменчивы и находятся в постоянном движении. «Чтобы выучить все эти сложные паттерны, требуется развитая нейронная архитектура, способная к обучению», — объясняет Джейкобс. На самом деле именно это могло послужить первичным движущим фактором, запустившим эволюцию ассоциативного обучения — способности устанавливать и запоминать взаимосвязи между несвязанными объектами, например между запахом определенного минерала или дерева и местонахождением дома. Сегодня размер обонятельной луковицы у птиц гораздо больше коррелирует с их навигационными способностями, чем с их способностью использовать запахи для поиска еды или обнаружения хищников. Например, у почтовых голубей просто огромная обонятельная луковица по сравнению с другими породами голубей, ведущими сходный образ жизни, но не обладающими таким же навигационным талантом.

НЕКОТОРЫЕ ПТИЦЫ с большими обонятельными луковицами, похоже, опираются на довольно подробные ольфакторные карты. Анна Гальярдо и ее коллеги из Пизанского университета установили, что пестрые атлантические буревестники, пелагические птицы Атлантического океана, предположительно, используют карту запахов для навигации над океаном. Эти буревестники рыщут над обширными океанскими просторами в поисках корма, но с поразительной точностью находят свой крошечный «домашний» остров, на котором выращивают потомство. Чтобы узнать, как они это делают, Гальярдо и ее коллеги забрали две дюжины буревестников из их гнезд на Азорских островах и посадили на грузовое судно, направляющееся в Лиссабон. К одним птицам исследователи прикрепили маленькие магнитные стержни, чтобы нарушить их геомагнитную чувствительность; другим промыли ноздри сульфатом цинка, чтобы временно лишить их обоняния. Когда судно удалилось от острова гнездования на несколько сотен километров, птиц выпустили. Птицы с магнитиками на спинах вернулись домой, а их сородичи с нейтрализованным обонянием были полностью дезориентированы и блуждали над океаном в течение нескольких недель. Некоторые так и не вернулись на свой остров.

ОЛЬФАКТОРНАЯ НАВИГАЦИОННАЯ КАРТА мало похожа на привычные нам двухкоординатные карты. Опираясь на исследования Папи, Вальраффа и других, Джейкобс предполагает, что карта ольфакторного пространства может состоять из двух уровней. Первый уровень — это карта с низким разрешением, где все пространство разделено на сетку субрегионов, или областей. Этот ольфакторный профиль состоит из смешанных в различных соотношениях летучих органических соединений и химикатов в атмосфере — одорантов. Когда Вальрафф взял пробы воздуха на 96 участках в радиусе 200 км от одной из голубятен на юге Германии, он обнаружил, что эти соотношения одорантов увеличивались или уменьшались во взаимосвязи с довольно устойчивыми пространственными градиентами. Голуби улавливают изменения в соотношениях, что для них означает изменение запаха. Проще говоря, в разных местах пахнет по-разному, и птицы это чуют.

Например, находясь в родной голубятне, голубь может чувствовать аромат лимонных деревьев, идущий с одной стороны, и аромат оливковых — с другой. Если он полетит в направлении лимонных деревьев, лимонный запах будет усиливаться, а оливковый — ослабевать. Если выпустить голубя где-то в окрестностях, где лимонный запах составляет 20 %, а оливковый — 80, по этому конкретному соотношению запахов и градиенту его изменения он определит направление дома.

Второй уровень обонятельной карты — это коллекция наземных ориентиров с уникальными или характерными ольфакторными профилями. Представьте себе, например, ароматический портрет статуи Свободы или лондонского Тауэра.

Концепция обонятельной карты по-прежнему остается предметом горячих споров, и тут поднимается немало вопросов. У запахов летучая природа, и они переносятся с ветром. Поэтому представляется маловероятным, чтобы запахи могли сформировать более или менее стабильную двухкоординатную карту. «Очевидно, ключевым здесь остается вопрос о воздушных потоках, — говорит Джейкобс. — Но птицы и другие животные довольно хорошо справляются с расшифровкой таких потоков». Кроме того, при более пристальном изучении оказалось, что распределение, по крайней мере, некоторых запахов в атмосфере довольно стабильно и характеризуется предсказуемыми пространственными градиентами, которые могут служить полезными ориентирами для птиц, перемещающихся на расстояния в сотни километров, но не более того.