Полеты воображения. Разум и эволюция против гравитации

Давно известно, что перелетные птицы (как и насекомые, и другие животные) пользуются солнцем как компасом. Разумеется, солнце меняет видимое положение в небе – утром оно на востоке, а к вечеру переходит на запад, в полдень проходя юг (или север, если вы в Южном полушарии). Это означает, что перелетная птица может ориентироваться по солнцу, только если знает, который час. А внутренние часы у всех животных действительно есть. Более того, они есть в каждой клетке. Именно внутренние часы вызывают у нас желание заниматься теми или иными делами, есть или спать в определенные часы дня и ночи. Исследователи во время экспериментов помещали людей в подземные бункеры, полностью отрезанные от всего мира. Люди продолжают вести обычную повседневную жизнь – засыпают и просыпаются, включают и выключают свет, едят и так далее в пределах 24-часового ритма. На самом деле это не ровно 24 часа, а, например, на 10 минут больше, и поэтому суточный ритм постепенно перестает соответствовать смене дня и ночи во внешнем мире. Вот почему эти ритмы называются циркадными (от circa diem, лат. – около дня), а не просто, скажем, дианными (от dies, лат. – день). При нормальных обстоятельствах циркадные часы перезапускаются при виде солнца. Перелетные птицы, как и все животные, снабжены такими часами, которыми и пользуются, если нужно ориентироваться по солнцу как по компасу.

Некоторые перелетные птицы летают ночью, и они умеют читать звезды. Большинство из нас знает, что Полярная звезда стоит практически точно над Северным полюсом, независимо от вращения Земли. Поэтому в Северном полушарии вполне можно полагаться на Полярную звезду как на компас. Но как узнать, которая из множества звезд – Полярная?

В детстве отец научил нас с сестрой массе всего полезного. Среди прочего он показал, как найти Полярную звезду, ориентируясь на ковш Большой Медведицы: нужно прочертить воображаемую линию вверх через две звезды, которые находятся дальше всего от ручки ковша, и вести ее до первой же яркой звезды. Это и есть Полярная звезда. По ночам можно прокладывать путь по ней, конечно, если дело происходит в Северном полушарии. Если же вы находитесь в Южном полушарии, придется прибегнуть к более сложным методам: над Южным полюсом нет никакой удобной яркой звезды, созвездие Южного Креста совсем не так близко от полюса. К этой задаче мы еще вернемся.

Как же летающие ночью птицы различают звезды, даже если они мигрируют в Северном полушарии, где к нашим услугам всегда есть Полярная звезда? Теоретически они могли получить карту звездного неба по наследству записанной в генах, но это несколько надуманно. Есть более правдоподобный способ, и благодаря блестящей серии экспериментов Стивена Эмлена из Корнельского университета мы знаем, что именно к нему прибегают североамериканские индиговые овсянковые кардиналы.

Индиговые овсянковые кардиналы такого красивого синего цвета, что их можно с полным правом называть Синими птицами. У нас в Британии никого подобного не водится, хотя какие-то синие птицы упоминаются в песенке “Английский деревенский садик” на веселый танцевальный мотив. (Кстати, в Австралии как раз встречаются птицы великолепного синего цвета.) В одной военно-патриотической песне поется о синих птицах, кружащих над белыми скалами Дувра^[3]. Это было бы красиво, если бы так поэтически обыгрывалась синяя униформа королевских ВВС, но, вероятно, американский поэт не знал, что в Британии нет ни одной птицы с синим оперением. А может быть, это была просто поэтическая вольность.

Индиговые овсянковые кардиналы мигрируют на дальние расстояния и летают по ночам. Если посадить такую птицу в клетку, в сезон миграции она будет биться о прутья с той стороны, в которую полетела бы на воле. Доктор Эмлен изобрел метод, позволяющий точно измерить, насколько птицы предпочитают ту или иную сторону, при помощи специальной круглой клетки: ее нижняя часть представляет собой воронку, выстланную белой бумагой, а на дне лежит штемпельная подушка, на которую птицы часто садятся. Птицы взлетают вверх по конусу, и чернильные отпечатки лапок отмечают предпочитаемое направление. С тех пор это устройство применяют и другие исследователи миграции птиц, и оно стало известно как воронка Эмлена. Оказалось, что осенью кардиналы явно выбирают южное направление, что соответствует их нормальной миграции к местам зимовок в Мексике и на островах Карибского моря. Весной они подлетают ближе к северной стороне воронки Эмлена, что соответствует их обычному возвращению в Канаду и северную часть США.

НЕПОДВИЖНЫЕ, КАК ПОЛЯРНАЯ ЗВЕЗДА?

Чернильные отпечатки лапок индиговых овсянковых кардиналов на стенках воронки Эмлена показывают, в каком направлении птица желает мигрировать (масштаб не соблюден).