Путь птиц во время их осенних и весенних перелетов почти никогда не бывает прямым, обычно в дороге они делают не один поворот. Значит, в наследство от родителей они должны получить и вехи, отмечающие каждый поворот. Какие же вехи могут служить для птиц ориентирами?
Мы знаем, что у птиц отличное зрение. Во многих случаях зрительные ориентиры бесспорно могут помочь им найти правильную дорогу. В поисках пищи для птенцов родители иногда улетают очень далеко от дома и безошибочно возвращаются к гнезду. Здесь главную роль играют зрительные ориентиры — группа берез, высокая ель, овраг, озеро, хутор или деревня. Иногда пролетные пути птиц идут вдоль широких рек, высоких горных хребтов, по берегам морей и больших озер; здесь тоже может пригодиться зрительная ориентировка. Но что может увидеть перепел, пересекающий Черное море над самыми волнами, или мелкие певчие птички, летящие ночью над безбрежным океаном?
Орнитологи искусственно ставили птиц в такие условия, в которых им в выборе правильной дороги не могли помочь зрительные ориентиры. Птиц в закрытой коробке перевозили поездом, на автомобиле, самолетом на сотни и даже тысячи километров от гнезда. Больше всего опытов по возвращению «домой» проведено с домашними, так называемыми почтовыми голубями. Прежде, до изобретения телеграфа, их часто использовали для доставки срочных донесений. Выяснилось, что молодые птицы могут возвращаться домой с расстояния не более 100–150 километров. Хорошо натренированные голуби безошибочно возвращаются в голубятню с 600–800 километров, совершая этот путь за один день. Отдельные рекордсмены находили дорогу, если их увозили даже за 2400 километров от дома, при этом они находились в пути 2–3 суток.
Возвращение домой домашних голубей не особенно показательно; их вначале выпускают совместно с опытными птицами, а затем специально тренируют, постепенно завозя все дальше и дальше. Однако и дикие птицы иногда находят дорогу не хуже, если не лучше голубей.
Пару буревестников, устроивших себе гнездо в расселине скалы на маленьком островке вблизи западного побережья Англии, поймали и увезли самолетом в Венецию. Этот путь по прямой составил 1500 километров. Через 14 дней один из буревестников вернулся в гнездо. Буревестники — морские птицы и никогда над сушей не летают; поэтому считают, что возвратившаяся птица летела над Средиземным морем через Гибралтарский пролив. В этом случае она пролетела не меньше 6000 километров, делая в день около 425 километров.
Вертишейка была поймана на гнезде в Берлинском ботаническом саду. Ее окольцевали и увезли в Грецию. Через 10 дней она вернулась домой и уселась на гнездо.
На острове Мидуэй, расположенном вблизи Гавайских островов, поймали на гнездах 18 альбатросов. Их самолетом доставили в шесть различных пунктов Тихого океана, находящихся от острова на расстоянии от 200 до 6500 километров. 14 птиц вернулось на гнезда, пролетая в среднем 350 километров в сутки. А один альбатрос, завезенный за 6500 километров на Филиппинские острова, вернулся через 32 дня.
Конечно, ни о каких зрительных ориентирах здесь говорить не приходится. Тогда возникает вопрос: какими же навигационными приборами пользовались птицы?
Еще в прошлом столетии А. Ф. Миддендорф предположил, что при перелетах птицы могут ориентироваться по магнитному полю Земли. Ученых вполне устраивала такая гипотеза. Если она верна, то загадочный «птичий компас» найден.
Начались опыты. Птиц помещали в искусственные магнитные поля различной силы — они никак не реагировали. Подвешивали им на шею, крылья, лапы миниатюрные магнитики, которые должны были изменить ориентировку, но птицы с магнитами и без них летели в одном и том же направлении. Магнитную гипотезу отставили. Но сейчас вновь раздаются голоса, что магнитное поле должно влиять на навигационные способности животных. Неудачи опытов объясняют их несовершенством. Кто прав, покажет будущее, но окончательно списывать со счета магнитную гипотезу пока еще преждевременно.
После неудачи с магнитной гипотезой появились новые. Высказывались предположения, что птицы ориентируются при миграциях по тепловому излучению, по электрическому полю, по силам, возникающим при вращении Земли, по разнице в освещенности небосвода на юге и севере. Некоторые орнитологи считали, что у птиц вообще нет никаких навигационных приборов и они находят верный курс путем проб и ошибок. Но правильность всех этих гипотез не удалось доказать, и они не получили широкого распространения.
Тогда стали подумывать, а не могут ли птицы ориентироваться по солнцу и другим небесным телам. На первый взгляд это кажется невероятным. Ведь для того, чтобы определить широту и долготу места, нужны сложные приборы — секстан, хронометр, — навигационные таблицы; а их-то у птиц никак не может быть.
Тем не менее их небесную ориентацию решили проверить.