На суше и на море - 1988

Магнитную ориентацию некоторые орнитологи считают первичной, исходной. Астроориентация включается как бы во вторую очередь, причем и солнечный, и звездный компасы калибруются магнитным полем. Тут есть сходство с нашими приемами ориентации. Мы идем на север, не упуская из виду Полярную звезду, — а при облачности смотрим на компас. Это делает нас независимыми и от пасмурной погоды, и от магнитных бурь.

Ориентация птиц — загадка природы. Мысль бьется над ее разрешением, подходя к проблеме с разных сторон. Один подход оказывается неверным, другой… Что ж, познания нет без подобных издержек. Любое устремление к истине оказывается в конечном счете полезным.

Отброшенные гипотезы сохраняют не только историческую, но и эвристическую ценность. Они будят фантазию, вдохновляют на поиск. Часто такие гипотезы окружены ореолом поэзии и романтизма. Они привлекают своей раскованностью и рискованностью. Эти моменты тоже нужны науке. Бывает так: сегодня гипотеза кажется безумной, а завтра она получает подтверждение в новых фактах. Двигаясь по спирали познания, мы можем возвратиться к старой идее и дать этой идее новую жизнь.

Среди таких эвристически ценных гипотез — идея о связи между ориентацией и силой Кориолиса. Выдвинул ее шведский физик Г. Изинг. Как и магнитное поле, сила Кориолиса — глобальное явление. Вызывается она вращением Земли. Вес движущихся тел меняется в зависимости от того, складывается ли их скорость со скоростью вращения Земли или же вычитается из нее. При полете в восточном и западном направлениях птица будет весить по-разному. Теоретически эти тончайшие эффекты могут использоваться в целях ориентации по сторонам света. Однако изменения веса тут совершенно мизерные. Достаточна ли чувствительность птицы для улавливания сил Кориолиса? Расчеты заставляют усомниться в этом. Но природа может и не посчитаться с нашими расчетами.

О силе Кориолиса наглядно свидетельствует речной пейзаж. Почему в северном полушарии подмыты правые, а в южном — левые берега? Эта асимметрия берегов — результат эффекта Кориолиса.

Жидкость в теле птицы: как и вода в реках, она подвергается воздействию силы Корйолиса. Предположим, что у птиц есть прибор, улавливающий этот эффект. Тогда в сочетании с магнитным компасом появляется возможность координатной ориентации. Два разных феномена — два разных прибора. Если их соединить в одном блоке, то получится изумительная навигационная система, способная вести птицу и ночью. Создала ли природа такую систему?

Вот я стою на размытом берегу реки; в руках у меня магнитный компас; надо мной летят пролетные птицы. Я думаю о том, как они находят путь. Быть может, разгадка этой тайны рядом: в синтезе тех сил, что размывают берега и действуют на компас. Не осуществлен ли этот компас в теле птицы?

Чувство ориентации у птиц иногда сравнивают с чувством равновесия.

Сколь ни приблизительна эта аналогия, но и она дает направление поискам. Для слежения за равновесием в технических системах широко используются гироскопы. Они находят применение и в различных ориентационных устройствах. Нет ли у гироскопов биологического аналога? Оказывается, есть. Органом равновесия у птиц является лабиринт внутреннего уха. Он чутко реагирует на все угловые и линейные ускорения. Естественно предположить: а не записывается ли эта информация в памяти птицы? Гипотеза инерциальной ориентации отвечает на этот вопрос положительно.

Предположим, что все движения, проделанные птицей во время осеннего перелета, как-то кодируются в ее нервной системе. Такая запись может стать своего рода программой: реализуя ее, птица повторит весной свои осенние движения — как бы прокрутит ленту записи в обратном направлении. Это гарантирует ей возвращение к гнездовью.

Красивая гипотеза! Осенний и весенний перелеты в ней выглядят зеркально симметричными. Однако пути птиц весной и осенью не всегда дублируют друг друга. Да и вряд ли такое точное повторение возможно — в силу различных причин птицы неминуемо отклоняются от главной трассы. Какой смысл повторять каждое случайное отклонение? Другой аргумент: осенью и весной некоторые птицы летят по совершенно разным путям. Так что запись осеннего пролета оказывается ненужной.

Гипотеза инерциальной ориентации была проверена экспериментально. Если память пути связана с кинестетическими ощущениями, то можно попытаться их отключить: как после этого будет ориентироваться птица?

И вот ученые пытаются всеми средствами помешать запоминанию пути. Они перевозят птиц во вращающихся клетках, усыпляют их с помощью наркотических средств. Однако после всех этих испытаний птицы находят дорогу домой! Тут есть две возможности: или физиологическая запись движений отсутствует, или она ведется на каком-то очень глубоком уровне.