Знание-сила, 2003 № 04 (910)

Прошлой осенью редакция едва не потеряла меня. Я заблудился в дебрях костромских лесов, и лишь компас вывел меня к дому. А как ориентируются птицы, минующие тысячи километров во время своих перелетов?

Этот вопрос давно занимал ученых.

Перелет — одно из самых важных и опасных событий в жизни птииы, все равно что для нас война. Да ведь и впрямь по потерям, понесенным птичьими стаями, это событие сравнится с самой страшной войной. Почти треть пичуг гибнут. Но несмотря на любые потери, на птичьем воздушном фронте вот уже которую тысячу лет без перемен. Повинуясь невыносимым законам естества, птицы каждый год пускаются в странствие, а люди — также периодически — затевают войну, начинают сами истреблять себя. Но довольно о людях. Нас интересуют сезонные миграции пернатых.

Незадолго до перелета птицы начинают испытывать беспокойство. Этот (чуть не сказал «военный») психоз охватывает даже птах, сидящих в клетках. Особенно волнуются те, кто совершает перелет в ночное время суток. Они теряют сон и всю ночь скачут по жердочкам. Время отлета подсказывают пичуге ее внутренние часы, а они настроены подлине дня. Если дело близится к осеннему равноденствию, пора в воздушный поход. В лаборатории, вовремя затеняя клетку, можно обманывать птиц, заставляя их срываться с места задолго до срока. Доверчивость их используют ученые, выясняя загадки птичьих миграций. Ведь есть виды птиц, готовых лететь, — что на воле, что в лабораторных условиях, — всегда в одном и том же направлении.

Можно предположить, что у этих птиц маршрут их перелета вписан в гены. Это доказали опыты, поставленные над славками. Одни из них летят зимовать в Восточную Африку, другие — в Западное Средиземноморье. Одни выбирают дорогу на юго- восток, другие — на юго-запад. Скрещивая эти разновидности славок, ученые получали птиц, летящих на зимовку строго на юг. Впрочем, опыты по приучиванию гусей к новому месту зимовья — в последние десять лет эти опыты проделывали и французские, и канадские ученые — показали, что, по крайней мере, не у всех птиц есть генетический механизм, отвечающий за направление перелета.

Но вот маршрут выбран. Повинуется ли птица велению собственных генов или команде, отданной вожаком стаи, ей все равно надо лететь. Впереди — незнакомая даль; еще невиданные или уже забытые просторы суши, а может быть, море, где все вокруг выглядит одинаково. Куда же лететь? Что за «бортовой компьютер» спрятан в голове птицы?

Несколько лет назад немецкие зоологи Росвита и Вольфганг Вильчко, наблюдая за малиновками и мухоловками, доказали, что дорогу им подсказывает магнитное поле Земли. Если бы они ориентировались только по Солнцу и звездам, то в облачные дни сбивались бы с курса. Тем беспомощней они были бы, сверяя маршрут с приметами пейзажа. Лишь магнитный компас не лжет им.

В своей лаборатории ученые создали искусственное звездное небо, но оградили помещение от магнитного поля Земли. Меняя длительность «светового дня», то есть время освещения лаборатории, ученые принуждали птиц «лететь на зимовку». Однако птицам никак не удавалось выбрать правильный маршрут, пока ученые не убрали экран, защищавший от магнитного поля.

Правда, у птиц их компас особенный. Он не различает, где северный полюс, а где южный. Для них это, быть может, и удобно, ведь каждые полмиллиона лет магнитные полюса Земли меняются местами. Если бы птицы придерживались направления на один из полюсов, это привело бы к их массовой гибели после смены полюсов. Вместо Африки они летели бы зимовать в Арктику.

Опыты показали, что птицы ориентируются по магнитному склонению — углу между географическим и магнитным меридианами. Как известно, силовые линии магнитного поля под прямым углом выходят из южного магнитного полюса Земли и опять же под прямым углом входят в северный магнитный полюс. В зоне экватора они параллельны географическому меридиану.

Птицы ощущают угол наклона силовых линий. На их «компасе» всего две отметки: «к экватору» и «к полюсу». Им нет надобности знать, как называется полюс. Они понимают, что туда лететь нельзя. Лишь близ экватора, где магнитное склонение равно нулю, птицы теряют возможность пользоваться «компасом». Тогда они прибегают к другим ориентирам.

Основные маршруты перелета птиц

До недавних пор ученые не могли понять, где находится этот «компас». Были, правда, догадки, что он спрятан в глазах у птиц. Вольфганг Вильчко решил проверить гипотезу на примере малиновок.

Для этого он намеренно вызывал у птиц желание лететь на юг. Единственным ориентиром для них было магнитное поле Земли. Птицам поочередно закрывали то левый, то правый глаз. Малиновкам из контрольной группы оставили глаза открытыми. Кроме того, ученые исследовали, каким будет направление полета, если при одном закрытом глазе склонение магнитного поля изменится с +66 на — 66 градусов.