Птахи дивляться на зірки

Співочі пташки сімейства славкових навесні і влітку – звичайні мешканці країн Північної Європи. Їх добре знають городяни: маленькі сірі пташки знаходять собі житло в чагарниках, в живих огорожах садів і невеликих парків. Навесні повітря наповнене їх гучним мелодійним співом. Влітку вони годуються на ягодах бузини і ожини. У серпні славки стають неспокійними – пробуджується їх перелітний інстинкт. Раптово в одну з ночей пташине місце гніздування порожнє – славки відлітають. Куди? Орнітологи абсолютно точно знають, куди летять славки, тому що протягом багатьох років вони кільцювали цих пташок і простежували місця їх зимівель. Славки летять в різні райони африканського континенту. Деякі з них здійснюють переліт зі Скандинавії в південну частину Африки – на відстань у тисячі кілометрів. Навесні пташки повертаються в ті ж самі місця, які вони покинули восени.

Найдивовижніше, що кожна пташка самостійно знаходить дорогу до місця призначення. Славки не літають зграями і не слідують за ватажком: вони летять поодинці. І молоді пташки, які роблять свою першу подорож, досягають мети так само впевнено, як і досвідчені мандрівники. Якимось чином славки точно знають, як їм тримати курс. І оскільки вони летять тільки вночі, виникає здогадка: чи не орієнтуються славки за зірками?

Здатність до орієнтування у птахів привертала увагу дослідників протягом більше ніж сторіччя. Один німецький дослідник виявив, що шпаки, взяті зі своїх гнізд під Берліном і вивезені в самих різних напрямках, знаходять зворотну дорогу до місць гніздування з відстані більше 2300 кілометрів. Морський птах буревісник вразив дослідників ще більше. Забраний на літаку з Англії в США буревісник повернувся в своє гніздо через 12 днів, пролетівши над невідомим йому Атлантичним океаном 5674 кілометри!

Північноамериканська золотиста сивка щоосені здійснює переліт з місць гніздування в Північній Канаді на зимівлю до Гавайських островів. Цей птах без перетинок на лапах, тому він не може відпочивати на воді, як водяні птахи. Щоб досягти своєї мети, він повинен летіти безперервно протягом декількох тижнів над океаном. Найменше відхилення від курсу загрожує тим, що він проскочить мимо цілі, загубиться в океанських просторах і загине від виснаження. Але цього не відбувається. Сивка безпомилково знаходить дорогу до Гавайських островів.

До самого останнього часу спроби пояснити неймовірні навігаційні подвиги птахів майже цілком представляли собою здогадки і припущення. Але все більше і більше орнітологів приходять до висновку, що перелітні птахи покладаються головним чином на астрономічне орієнтування – на сонце вдень, і на сузір’я вночі.

Думка, що птахи керуються сонцем, виникла давно, але не приймалася всерйоз до початку п’ятдесятих років минулого століття, коли були встановлені цікаві факти. Виявилося, наприклад, що поштові голуби, які повертаються додому і дикі птахи використовують сонце в якості компаса. До того ж вони володіють «почуттям часу», яке дозволяє їм приймати в розрахунок рух сонця по небу. Тепер доведено, що птахи дійсно можуть орієнтуватися по сонцю.

Що стосується орієнтації за зірками, то тут варто знову згадати славок, здатних тримати правильний курс під час нічних перельотів навколо майже половини земної кулі.

Кілька років тому німецький орнітолог Г. Зауер спробував вивчити цю проблему в лабораторії. Він виростив славок в абсолютно закритому, звуконепроникному приміщенні, де вони жили в ілюзії вічного літа. Однак восени пташки починали неспокійно пурхати з гілки на гілку або безперервно стрибати по своїх сідалах. Вони вели себе так протягом декількох тижнів – час, який був потрібен для перельоту в Африку.

Потім вони знову почали спати по ночах. Навесні, коли славки повертаються з Африки до своїх європейських гнізд, лабораторні пташки знову провели кілька неспокійних, безсонних ночей. Здавалося, ніби всередині них знаходиться годинник, який говорить їм, коли приходить пора відлітати у далекі краї.

Тоді поставили новий дослід. Помістили славок в клітку з заскленим верхом, так що вони могли бачити частину небосхилу і нічого іншого. У сезон перельоту пташки знову почали хвилюватися, і характерно, що кожна з них брала певне положення, що вказувало один і той же географічний напрямок, – немов голка компаса. Навіть коли, обертаючи сідала, пробували збити пташок з обраного напрямку, вони вперто поверталися до нього.

У кожному окремому випадку цей напрям був характерним для того чи іншого виду пташок. Садові славки, сірі славки і славки чорноголовки «вказували» на південний захід. Славки-завирушки – на південний схід. І ці напрямки в точності відповідають курсу, яким кожен вид починає свій переліт з Центральної Європи до Африки! Славки-завирушки стартують на південний схід, летять через Балкани і потім повертають на південь вгору по долині Нілу; всі інші види починають відліт на південний захід і летять в Африку через Іспанію і Гібралтар.

І пташки, які мали досвід, і які не знали перельотів незмінно брали в клітці потрібний курс. Єдиною дороговказною ниткою, доступною для них, очевидно, було нічне зоряне небо над головою. Щоб перевірити припущення, пташок піддали серії нових випробувань. При цьому вдалося встановити, що вони повністю втрачають орієнтацію, коли зірки приховані хмарами. Рівним чином вони приходили в збентеження, якщо через скляний верх клітини проходило тільки розсіяний і сильно поляризоване світло. Щоб прийняти і утримувати певний напрям, пташкам постійно потрібно бачити зоряне небо. І вони спостерігають його так уважно, що поява метеорів, наприклад, змушує їх миттєво змінити цей напрямок.

Для ще більш суворої перевірки експерименту почали досліди з пташками, поміщеними в планетарії, тобто в приміщенні з куполом, що відтворює зоряне небо. Штучний небосхил дозволяв зміщувати положення зірок і сузір’їв. Змінюючи їх висоту, можна було міняти географічну широту, змушуючи пташок вірити, що вони знаходяться далі на південь чи на північ, ніж насправді. Подібним же чином, зміщуючи небо по осі схід-захід, вдавалося вводити славок в оману щодо довготи місця.

Як же вони вели себе? Поки небо планетарію було встановлено на приблизну широту Німеччини, «Джонні» (так прозвали одну з пташок) брав очікуване положення для польоту на південний схід. Але коли небо зміщували, зображуючи більш південні широти, пташка починала повертатися все більш і більш на південь. І нарешті, вона вибирала курс прямо на південь!

Іншими словами, пташка, яка провела все своє життя в клітці і не тільки не брала участь у перельоті в Африку, а й взагалі ніколи не літала під справжнім небом, тим не менш, показала вроджену здатність використовувати зірки, щоб летіти звичайним маршрутом, точно встановлюючи його курс на даній широті.

Одного разу вночі, коли Джонні, змахуючи крилами, витягнувся в південно-східному напрямку, дослідник раптово зрушив небо. Тепер воно відповідало точці, що знаходиться приблизно на 77 ° на схід, тобто десь близько озера Балхаш в Сибіру. Пташка відразу ж занепокоїлася. Вона збуджено дивилася на незнайоме небо і майже цілу хвилину стояла в нерухомості. Потім вона раптово повернулася і злетіла в західному напрямку. Щоб виправити зміщення, Джонні попрямував прямо до звичного місця відльоту до Німеччини!

У міру того як зменшували зміщення, пташка міняла курс із західного на все більш і більш південний. Коли Джонні «знаходився неподалік від Відня», він узяв напрям на південь. Коли ж зірки небосхилу були повернуті до положення, що відповідало дійсній місцевості, порі року і часу ночі, пташка знову прийняла нормальний напрямок на південний схід.

Поведінка Джонні, підтверджена дослідами з іншими птахами, не залишає сумнівів, що славки володіють чудовим вродженим механізмом для орієнтування по зірках. У них є детальне уявлення про розташування зірок на небі, поєднане з точним відчуттям часу, яке прив’язує небосхил до географії Землі в будь-яку годину будь-якого часу року. При першому ж погляді на небо, птахи автоматично дізнаються потрібний напрямок.

Безсумнівно, славки не мають потреби покладатися тільки на сузір’я. Вдень вони можуть керуватися положенням сонця. У хмарні ночі отримують деякі вказівки від гірських хребтів, від берегової лінії і від річок, що поблискують в слабкому нічному світлі. Тільки в майже повній темряві, коли щільні хмари повністю приховують небо, пташки потрапляють у скруту: вони безпорадно описують тоді круги і іноді летять на світло маяків.

Дослідники продовжують більш докладно вивчати спосіб орієнтування славок, систематично видаляючи одне за іншим сузір’я або окремі зірки з небосхилу планетарію, щоб подивитися, чи не вдасться звести керівні віхи до основної схемою. Залишається загадкою, чому птахи, а також комахи, краби і павуки, як це знайдено дослідами, взагалі стали користуватися астрономічним орієнтуванням. Адже на землі є багато інших покажчиків для орієнтування. Який же еволюційний процес обдарував цих тварин дивовижною здатністю «читати» зоряну карту?