Птицы смотрят на звезды

Певчие птички семейства славковых весной и летом — обычные обитатели стран Северной Европы. Их хорошо знают горожане: маленькие серые птички находят себе жилье в кустарниках, в живых изгородях садов и небольших парков. Весной воздух наполнен их громким мелодичным пением. Летом они кормятся на ягодах бузины и ежевики. В августе славки становятся беспокойными — пробуждается их перелетный инстинкт. Внезапно в одну из ночей птичье гнездовье пустеет — славки улетают. Куда? Орнитологи совершенно точно знают, куда летят славки, потому что в течение многих лет они кольцевали этих птичек и прослеживали места их зимовок. Славки летят в разные районы африканского континента. Некоторые из них совершают перелет из Скандинавии в южную часть Африки — на расстояние в тысячи километров. Весной птички возвращаются в те же самые места, которые они покинули осенью.

Самое удивительное, что каждая птичка самостоятельно находит дорогу к месту назначения. Славки не летают стаями и не следуют за вожаком: они летят поодиночке. И молодые птички, совершающие свое первое путешествие, достигают цели так же уверенно, как и опытные путешественники. Каким-то образом славки точно знают, как им держать курс. И поскольку они летят только ночью, возникает догадка: не ориентируются ли славки по звездам?

Способность к ориентировке у птиц привлекала внимание исследователей в течение более чем столетия. Один немецкий исследователь обнаружил, что скворцы, взятые из своих гнезд под Берлином и увезенные в самых различных направлениях, находят обратную дорогу к местам гнездовья с расстояния более 2300 километров. Морская птица буревестник поразила исследователей еще более. Увезенный на самолете из Англии в США буревестник вернулся в свое гнездо через 12 дней, пролетев над неизвестным ему Атлантическим океаном 5674 километра!

Североамериканская золотистая ржанка каждую осень совершает перелет из мест гнездования в Северной Канаде на зимовку к Гавайским островам (к слову было бы замечательно для детей, отдыхающих в летних лагерях Канады организовать наблюдение за птицами, занятие это очень познавательное и увлекательное). Эта птица без перепонок на лапах, поэтому она не может отдыхать на воде, как водяные птицы. Чтобы достичь своей цели, она должна лететь непрерывно в течение нескольких недель над океаном. Малейшее отклонение от курса грозит тем, что она проскочит мимо цели, затеряется в океанских просторах и погибнет от истощения. Но этого не происходит. Ржанка безошибочно находит дорогу к Гавайским островам.

До самого последнего временя попытки объяснить невероятные навигационные подвиги птиц почти всецело представляли собой догадки и предположения. Но все больше и больше орнитологов приходят к заключению, что перелетные птицы полагаются главным образом на астрономическую ориентировку — на солнце днем, и на созвездия ночью.

Мысль, что птицы руководятся солнцем, возникла давно, но не принималась всерьез до начала пятидесятых годов прошлого века, когда были установлены интересные факты. Обнаружилось, например, что возвращающиеся домой почтовые голуби и дикие птицы используют солнце в качестве компаса. К тому же они обладают «чувством времени», которое позволяет им принимать в расчет движение солнца по небу. Теперь доказано, что птицы действительно могут ориентироваться по солнцу.

Что касается ориентации по звездам, то здесь стоит опять вспомнить славок, способных держать правильный курс во время ночных перелетов вокруг почти половины земного шара.

Несколько лет назад немецкий орнитолог Г. Зауэр попробовал изучить эту проблему в лаборатории. Он вырастил славок в совершенно закрытом, звуконепроницаемом помещении, где они жили в иллюзии вечного лета. Однако осенью птички начинали беспокойно порхать с ветки на ветку или беспрерывно прыгать по своим насестам. Они вели себя так в течение нескольких недель — время, которое требовалось для перелета в Африку.

Затем они снова начали спать по ночам. Весной, когда славки возвращаются из Африки к своим европейским гнездовьям, лабораторные птички опять провели несколько беспокойных, бессонных ночей. Казалось, будто внутри них находились часы, говорившие им, когда приходит пора улетать в далекие края.

Тогда поставили новый опыт. Поместили славок в клетку с застекленным верхом, так что они могли видеть часть небосвода и ничего другого. В сезон перелета птички снова начали волноваться, и характерно, что каждая из них принимала определенное положение, указывавшее одно и то же географическое направление, — словно иголка компаса. Даже когда, вращая насесты, пробовали сбить птичек с избранного направления, они упорно возвращались к нему.

В каждом отдельном случае это направление было характерным для того или иного вида птичек. Садовые славки, серые славки и славки черноголовки «указывали» на юго-запад. Славки-завирушки — на юго-восток. И эти направления в точности соответствуют курсу, которым каждый вид начинает свой перелет из Центральной Европы в Африку! Славки-завирушки стартуют на юго-восток, летят через Балканы и затем поворачивают на юг вверх по долине Нила; все другие виды начинают отлет на юго-запад и летят в Африку через Испанию и Гибралтар.

И имевшие опыт, и не знавшие перелетов птички неизменно принимали в клетке нужный курс. Единственной путеводной нитью, доступной для них, очевидно, было ночное звездное небо над головой. Чтобы проверить предположение, птичек подвергли серии новых испытаний. При этом удалось установить, что они полностью теряют ориентацию, когда звезды скрыты облаками. Равным образом они приходили в смущение, если через стеклянный верх клетки проходил только рассеянный и сильно поляризованный свет. Чтобы принять и удерживать определенное направление, птичкам постоянно нужно видеть звездное небо. И они наблюдают его так внимательно, что появление метеоров, например, заставляет их мгновенно изменить это направление.

Для еще более строгой проверки эксперимента начали опыты с птичками, помещенными в планетарии, т. е. в помещении с куполом, воспроизводившим звездное небо. Искусственный небосвод позволял смещать положение звезд и созвездий. Изменяя их высоту, можно было менять географическую широту, заставляя птичек верить, что они находятся дальше к югу или к северу, чем на самом деле. Подобным же образом, смещая небо по оси восток — запад, удавалось вводить славок в заблуждение относительно долготы места.

Как же они вели себя? Пока небо планетария было установлено на приблизительную широту Германии, «Джонни» (так прозвали одну из птичек) принимал ожидаемое положение для полета на юго-восток. Но когда небо смещали, изображая более южные широты, птичка начинала поворачиваться все более и более на юг. И наконец, она выбирала курс прямо на юг!

Другими словами, птичка, которая провела всю свою жизнь в клетке и не только не участвовала в перелете в Африку, но и вообще никогда не летала под настоящим небом, тем не менее, показала врожденную способность использовать звезды, чтобы лететь обычным маршрутом, точно устанавливая его курс на данной широте.

Однажды ночью, когда Джонни, взмахивая крыльями, вытянулся в юго-восточном направлении, исследователь внезапно сдвинул небо. Теперь оно соответствовало точке, находящейся примерно на 77° к востоку, то есть где-то около озера Балхаш в Сибири. Птичка сразу же забеспокоилась. Она возбужденно смотрела на незнакомое небо и почти целую минуту стояла в неподвижности. Затем она внезапно повернулась и взлетела в западном направлении. Чтобы исправить смещение, Джонни направился прямо к обычному месту отлета в Германии!

По мере того как уменьшали смещение, птичка изменяла курс с западного на все более и более южный. Когда Джонни «находился неподалеку от Вены», он взял направление на юг. Когда же звезды небосвода были возвращены к положению, соответствовавшему действительной местности, времени года и часу ночи, птичка вновь приняла нормальное направление на юго-восток.

Поведение Джонни, подтвержденное опытами с другими птицами, не оставляет сомнений, что славки обладают замечательным врожденным механизмом для ориентировки по звездам. У них есть детальное представление о расположении звезд на небе, соединенное с точным чувством времени, которое привязывает небосвод к географии Земли в любой час любого времени года. При первом же взгляде на небо, птицы автоматически узнают нужное направление.

Несомненно, славкам нет нужды полагаться только на созвездия. Днем они могут руководствоваться положением солнца. В облачные ночи получают некоторые указания от горных хребтов, от береговой линии и от рек, поблескивающих в слабом ночном свете. Только в почти полной темноте, когда плотные облака полностью скрывают небо, птички попадают в затруднение: они беспомощно описывают тогда круги и иногда летят на свет маяков.

Исследователи продолжают более подробно изучать способ ориентировки славок, систематически удаляя одно за другим созвездия или отдельные звезды с небосвода планетария, чтобы посмотреть, не удастся ли свести руководящие вехи к основной схеме. Остается загадкой, почему птицы, а также насекомые, крабы и пауки, как это найдено опытами, вообще стали пользоваться астрономической ориентировкой. Ведь на земле есть много других указателей для ориентировки. Какой же эволюционный процесс одарил этих животных удивительной способностью «читать» звездную карту?