А почему перелетные птицы возвращаются из теплых краев? Отвечает экскурсовод.
Если коротко: Как говаривал обитатель одного жаркого местечка: «Не надо путать туризм и эмиграцию».
Подробности: Давайте разбираться по порядку, начиная с вопроса, которым задавался скворец из старой песенки: «Куда улетать – зачем его куда-то зовут? Если здесь его дом, Его песни, его pодина тут». Обычно первое, что приходит в голову – чтобы не замерзнуть. Но если вспомнить наших городских уточек, которые так-то вполне перелетные, но уже который год об этом забывают, то становится ясно, что не всегда дело в температуре. Если уж на то пошло, то синичка защищена от мороза не на много лучше, чем грач. Тем не менее, грачи улетают, а синички ограничиваются откочёвываем поближе к человеческому жилью.
Причина, толкающая птиц на долгий и опасный перелет, заключается в полном или практически полном исчезновении кормовой базы. В первую очередь это относится к пернатым, которые питаются насекомыми определённых видов, мелкими грызунами или холоднокровными животными, например, лягушками. Также улетает большинство водоплавающих. Если уточки еще могут найти себе полынью в городской среде и кормиться за счет добросердечных горожан, то гуси, лебеди или пеликаны, которые имеют большую специализацию в плане корма и значительно больше по размерам, едва ли смогут организовать себе достойную зимовку. Зимой такая пища оказывается недоступна, поэтому появляется необходимость искать ее в более теплых краях. Птицы, в рационе которых преобладают зерно и плоды, а также всеядные птицы, вроде ворон, могут зимовать «по месту постоянной прописки», перебираясь, как правило, ближе к человеческому жилью. Голуби, которые вообще не должны жить в нашем климате, так и вовсе прописались в городах и в леса даже клюва не кажут.
Улетают птицы не абы куда, а в места, которые более или менее повторяют условия жизни на родине. Это не тот случай, когда тянет на экзотику, здесь важнее, чтобы нашлась привычная еда. Некоторые птицы и вовсе ограничиваются тем, что откочевывают на юг своего ареала обитания.
Также в процессе перелета птицы могут устраивать стоянки разной степени длительности. Когда «сезон отпусков» кончается, птицы возвращаются назад, начиная, как правило, с наиболее всеядных из числа улетевших. Да, возможно у пернатых и мог бы возникнуть соблазн осесть там, где солнышко ярче, но вот беда, не они одни такие умные. Чем теплее климат – тем выше плотность населения, а значит и конкуренция: за еду и за место под этим самым теплым солнышком. Если в одиночку это еще можно потерпеть, то растить детей в таких условиях проблематично. Вот и летят грачи и ласточки к родным пенатам, где с соседями не приходится толкаться локтями.
И вот тут, как раз начинается самое интересное и загадочное: как птицы находят дорогу домой? Можно было бы предположить, что они просто примерно летят в том же направлении, откуда улетали, ориентируясь на погоду и кормовую базу, тем более что молодые птицы порой не долетают до своего региона, оставаясь севернее или южнее. Таких птиц, которые остались на гнездование в нетипичном для себя регионе, называют залетными. Чаще всего это молодые птицы, более склонные к экспериментам. Однако, как показывают многолетние исследования, процент птиц, вернувшихся не просто в исходный регион, но и к своему старому гнезду слишком высок, чтобы считать это случайностью. Однозначного ответа на вопрос, как птицы справляются со столь сложной навигационной задачей, нет. В середине 20 в. была предложена концепция “карты и компаса”, согласно которой мигрирующая (или совершающая хоминг, т.е. возвращающаяся домой) птица должна сперва определить, где она находится по отношению к цели или где находится цель по отношению к ней (этап карты), а затем выбрать направление на цель и поддерживать его (этап компаса). Сама по себе концепция «Карты и компаса» на данный момент практически не оспаривается, хотя на счет конкретных способов навигации есть разные мнения. Обычно признают существование как минимум трех разных компасных систем: солнечной, основанной на видимом движении Солнца по небосводу; звездной, основанной на картине; магнитной, основанной на направлении линий геомагнитного поля. Использование для выбора и поддержания компасного направления иных ориентиров, например Луны или заметных элементов ландшафта, вроде гор, рек и пр., не доказано и считается маловероятным.
Доказать или опровергнуть существование солнечного компаса у птиц довольно сложно, ведь для ориентации по солнцу нужно учитывать еще и время, и изменение положения солнца в разных широтах. Чтобы однозначно утверждать, что птица летит именно по солнечному компасу, надо либо поменять траекторию движения солнца (что слегка проблематично), либо сбить птицам «внутренние часы», а для этого неплохо было бы понимать, как эти «часы» работают. Так что однозначно мы пока можем утверждать только то, что по крайней мере некоторые виды мигрирующих птиц, в частности малые дрозды (Catharus minimus) и свэнсоновы дрозды (C. ustulatus), выбирают направление миграционного полета по информации, получаемой от точки захода Солнца, а поддерживают его с помощью магнитного компаса.
Механизмы звёздного компаса изучены лучше. Еще в 60 года прошлого века было установлено, что звездный компас у птиц развивается в несколько этапов: сначала птица учится определять центр вращения звездного неба, а потом – направление относительно центра. К тому моменту, когда начинается осенняя миграция, индиговые овсянки в экспериментах С. Эмлена обучались использовать картину звездного неба (рисунок созвездий), используя положение центра вращения как точку отсчета (север). Овсянки, которых выращивали в планетарии под небом, которое вращалось вокруг звезды Бетельгейзе (α Ориона), в дальнейшем под естественным осенним небом считали севером направление на Бетельгейзе и отсчитывали популяционно-специфическое направление осенней миграции от этого ложного “севера”. При этом они уже не обращали внимание на то, что небо вращается не так, как они привыкли, т.е. вращение более не использовалось как точка отсчета. Если начать задумываться о том, какие умозаключения надо проделать, чтобы заметить едва ощутимое вращение звезд, самостоятельно определить точку вращения и потом соотнести это с «картой местности», то становится очевидно, что «птичьи мозги» - это больше комплимент, чем обзывательство.
Магнитный компас – это система ориентации птиц, которая наиболее изучена и наиболее сложна для понимания, потому что у нас просто нет аналогичных сенсорных систем. Тем не менее, многочисленные эксперименты, проводившиеся как сторонниками, так и противниками теории магнитного компаса не только показали его наличие, но и смогли, кажется, объяснить механизм его действия. Согласно доминирующей точке зрения, геомагнитная компасная ориентация опирается на восприятие магнитного поля с помощью светозависимых бирадикальных химических реакций, рецепторной магниточувствительной молекулой является один из типов белка криптохрома, а магниторецепция осуществляется в сетчатке глаза. Переводя с научного на человеческий, молекула под влиянием света начинает реагировать на магнитное поле земли и делает его видимым для птицы. Как именно птица видит магнитное поле мы едва ли сможем узнать в ближайшее время, но, по сути, благодаря этому механизму птица получила в свое распоряжение карту магнитного поля в режиме реального времени.
Большинство ученых сходится на том, что птицы используют не одну, а несколько компасных систем, чтобы компенсировать погрешности, и, возможно, в дальнейшем будут открыты и другие способы ориентации птиц в пространстве. Уверены, что этим пернатым динозаврам еще есть, чем нас удивить. Ну а пока давайте поздравим перелетных птиц с их профессиональным праздником и скажем им спасибо, за то, что, возвращаясь домой, они приносят нам то незабываемое ощущение неизбежности весны (и еще немного сезонного гриппа приносят, но об этом мы как-нибудь в другой раз). Так что если в такую погоду вам кажется, что лето не наступит, прислушайтесь к птичьему щебету: они точно знают, что холод не на всегда!
Автор фото Николай Лузьянин
