Мухоловки-навігатори

Орнітологи впевнені: учений, який остаточно розгадає механізми орієнтації птахів, отримає Нобелівську премію. Мореплавці визначають широту і довготу з допомогою компаса, секстанта та хронометра —з похибкою в кілька кілометрів. Зараз для навігації з точністю в кілька метрів використовують супутники, мережу наземних станцій спостереження, потужні комп’ютери для розрахунків та інші складні й дорогі прилади. А якими «приладами» користуються птахи? Як вони безпомилково знаходять свій «дім»? Феномен цей використовується здавен: іще Олександр Македонський возив із собою поштових голубів, щоб із ними відправляти додому повідомлення про перемоги. Але й сьогодні таємниця навігації птахів не розкрита — хоча проблему вивчають давно і запропоновано багато різних гіпотез. Ще один крок до розгадки зробили цього літа вчені і студенти біологічного факультету МДУ та Астраханського університету під час літньої практики на Звенигородській біостанції ім. С.Скадовського.

«Об’єктом для експерименту послужили мухоловки-пеструхи — звичайні птахи підмосковних лісів, які гніздяться в дуплах, — розповів науковий керівник цієї роботи Вадим Гаврилов. — Експеримент проводився, коли птахи вигодовували пташенят (у червні – липні). Зазвичай це роблять обоє батьків, але іноді самець усувається від турбот. Тому, щоб не нашкодити пташенятам, самок не турбували, і в наших дослідах використовували лише самців. Пташок відловлювали біля дуплянок, кільцювали й навішували їм мініатюрний (вагою в 0,4 г) радіопередавач, що видавав пульсуючий сигнал певної частоти. Пристрій кріпили на спині як рюкзачок із допомогою лямок-резинок, які одягали на лапки. В такий спосіб ми встановили, що самці мухоловки-пеструхи чудово знають територію радіусом близько 1 км. Сам експеримент будувався так: ясної сонячної погоди самців у темній клітці відвозили в незнайоме місце на відстань близько 1,5 км від гнізда й випускали. За їхнім подальшим пересуванням стежила група дослідників, оснащена приймачем сигналу з антеною і навігатором GPS. Місцезнаходження птаха фіксували кожні 15 хвилин.

Перший час мухоловка залишалася на одному місці — оговтувалася після перенесеного стресу. А потім починала здійснювати короткі хаотичні кидки-переміщення на відстань близько 250 м у різні боки від місця випуску. Не зумівши визначити своє місцезнаходження відносно гнізда за особливостями ландшафту, птахи були змушені вдатися до неландшафтних орієнтирів. Як видно, основну роль у їхній орієнтації відіграє сонце. Причому для гарної орієнтації за сонцем їм потрібен або схід сонця, або час, близький до полудня. Після цього птахи починали цілеспрямовано переміщатися, поступово наближаючись до гнізда. Коли ж мухоловка підлітала до гнізда на відстань 1 км, тобто потрапляла на знайому територію, де знала кожне дерево, то стрімко летіла по прямій, не зупиняючись, і біологи зі своєю апаратурою ледь за нею встигали.

Птахи, випущені вранці, повернулися через 1,2–2,6 години, а самець, який стартував о 14 годині, зміг повернутися лише о 7 годині ранку наступного дня (очевидно, чекав сходу сонця).

В інших експериментах самців із передавачем завозили в знайоме місце, звідки вони вже один раз знаходили дорогу до гнізда. У цих дослідах поведінка птахів була абсолютно іншою. Оговтавшись від стресу, самці без будь-яких хаотичних переміщень швидко і по прямій одразу летіли до подружжя та дітей. Виходить, вони навчилися повертатися до гнізда з незнайомої території з першого разу».

Подібним чином поводилися мухоловки-пеструшки в дослідах, які проводили вчені Зоологічного інституту РАН (Санкт-Петербург) на чолі з доктором біологічних наук Леонідом Соколовим, визнаним авторитетом у галузі міграцій птахів. Вони завозили мухоловок у незнайоме місце на відстані 2–10 км від гнізда, і в більшості випадків птахи поверталися назад. Похмурої погоди птахи орієнтувалися значно гірше, а деякі й зовсім не поверталися.

Який висновок роблять учені із цих дослідів? В орієнтації мухоловок найбільшу роль відіграє сонце, причому для птахів важливим є час, коли воно наближається до зеніту або моменти сходу та заходу. На думку Л.Соколова, сонце птахи використовують як компас. Але мухоловки мають ще й аналог «навігаційної карти» — вони запам’ятовують місце розташування свого гнізда як мінімум за двома геофізичними параметрами — певними аналогами широти і довготи. Вчений припускає, що в ролі цих двох параметрів можуть виступати вертикальна складова магнітного поля Землі й ізолінії сил гравітації, що сходяться до різних полюсів — магнітного і географічного, віддалених один від одного на дві тисячі кілометрів. У результаті утворюється координатна сітка, яку птахи можуть використовувати при визначенні свого географічного положення. Можливо, саме під час хаотичних переміщень одразу після випуску мухоловки намагаються «зчитати» характеристики геофізичних полів.

Під час дальніх сезонних перельотів, як відомо, птахи використовують найрізноманітніші способи орієнтування — за Сонцем, Місяцем, зірками, магнітним полем Землі й особливостями ландшафту. Вважають, що залежно від обставин вони можуть застосовувати не один, а кілька різних способів навігації.

А що ж тягне на Нобелівську премію? А от уявіть, кажуть біологи, що всі громіздкі супутники, станції та комп’ютери ми замінимо одним мініатюрним навігаційним приладом розміром не більше, ніж мозок пташки-мухоловки — вірніше, тієї частини цього малюсінького мозку, котрий відповідає за навігацію.