МУХОЛОВКИ-НАВИГАТОРЫ

29.08.2006

Эксперименты, проведенные учеными на Звенигородской биостанции МГУ, приближают нас к разгадке системы навигации птиц

ИнформНаука, 29.08.2006
Гаврилов Вадим Валерьевич, к.б.н., ст.н.с., Биологический факультет МГУ

Орнитологи уверены: ученый, окончательно разгадавший механизмы ориентации птиц, получит Нобелевскую премию. Мореплаватели определяют широту и долготу с помощью компаса, секстанта и хронометра - с ошибкой в несколько километров. Сейчас для навигации точностью в несколько метров используют спутники, сеть наземных станций слежения, мощные компьютеры для расчетов и другие сложные и дорогие приборы. А какими "приборами" пользуются птицы? Как они безошибочно находят свой дом? Феномен этот известен и используется с давних пор: еще Александр Македонский возил с собой почтовых голубей, чтобы с ними оправлять домой сообщения о победах. Но и сегодня тайна навигации птиц не раскрыта - хотя проблема изучается давно и предложено много разных гипотез. Еще один шаг к разгадке сделали этим летом ученые и студенты Биологического факультета МГУ и Астраханского университета во время летней практики на Звенигородской биостанции им. С.Н. Скадовского. Вот что нам рассказал научный руководитель этой работы Вадим Валерьевич Гаврилов, к.б.н., ст.н.с. Биологического факультета МГУ.

"Объектом для эксперимента послужили мухоловки-пеструшки - обычные птицы подмосковных лесов, гнездящиеся в дуплах. Эксперимент проводился, когда птицы выкармливали птенцов (в июне - июле). Обычно этим заняты оба родителя, но иногда самец устраняется от хлопот. Поэтому, чтобы не навредить птенцам, самок не беспокоили, и в наших опытах использовали только самцов. Птичек отлавливали у дуплянок, кольцевали и навешивали им миниатюрный (весом в 0,4 г) радиопередатчик, издающий пульсирующий сигнал определенной частоты. Его крепили на спине, как рюкзачок, при помощи лямок-резиночек, которые одевали на лапки. При помощи передатчика мы установили, что самцы мухоловки-пеструшки прекрасно знают территорию радиусом около 1 км. Сам эксперимент строился так: в ясную солнечную погоду самцов в темной клетке отвозили в незнакомое место на расстояние около 1,5 км от гнезда и выпускали. За их дальнейшим передвижением следила группа исследователей, оснащенная приемником сигнала с антенной и навигатором GPS. Положение птицы фиксировали каждые 15 минут.

Первое время мухоловка находилась на одном месте - приходила в себя после перенесенного стресса. А потом начинала совершать короткие хаотичные броски-перемещения длиной около 250 м в разные стороны от места выпуска. Не сумев определить свое местоположение относительно гнезда по особенностям ландшафта, птицы были вынуждены обращаться к неландшафтным ориентирам. По всей видимости, основную роль в их ориентации играет солнце. Причем для хорошей ориентации по солнцу им нужно дождаться околополуденного времени или восхода. После этого птицы начинали целенаправленно двигаться, постепенно приближаясь к гнезду. Когда же мухоловка подлетала к гнезду на расстояние 1 км - то есть попадала на знакомую территорию, где знала каждое дерево, то стремительно летела по прямой, не останавливаясь, и биологи с аппаратурой с трудом за ней поспевали.

Птицы, выпущенные утром, вернулись через 1,2 - 2,6 часа, а самец, который стартовал в 14 часов, смог вернуться только в 7 часов утра на следующий день (очевидно, дожидался восхода).

В других экспериментах самцов с передатчиком завозили в знакомое место, откуда они уже один раз находили дорогу к гнезду. В этих опытах поведение птиц было совершенно иным. Оправившись от стресса, самцы без всяких хаотичных перемещений быстро и по прямой сразу летели к супруге и детям. Значит, они обучились возвращаться к гнезду с незнакомой территории с первого раза".

Подобным образом вели себя мухоловки-пестушки в опытах, которые проводили на Куршской косе ученые Зоологического института РАН (Санкт-Петербург) во главе с д.б.н. Леонидом Викторовичем Соколовым, признанным авторитетом в области миграций птиц. Они завозили мухоловок в незнакомое место на расстоянии 2-10 км от гнезда, и в большинстве случаев птицы возвращались к гнезду. В пасмурную погоду птицы ориентировались гораздо хуже, а некоторые и вовсе не возвращались.

Какой вывод делают ученые их этих опытов? Как единодушно утверждают и Л.В. Соколов, и В.В. Гаврилов, в ориентации мухоловок наибольшую роль играет солнце, причем для птиц важно время, когда оно приближается к зениту или моменты восхода и заката. По мнению Л.В.Соколова, солнце птицы используют в качестве компаса. Но у мухоловок есть еще и аналог "навигационной карты" - они запоминают местоположение своего гнезда как минимум по двум геофизическим параметрам - неким аналогам широты и долготы. Ученый предполагает, что в роли этих двух параметров могут выступать вертикальная составляющая магнитного поля Земли и изолинии сил гравитации, которые сходятся к разным полюсам - магнитному и географическому, удаленным друг от друга на 2 тысячи км. В результате образуется координатная сетка, которую птицы могут использовать при определении своего географического положения. Возможно, именно во время хаотичных перемещений сразу после выпуска мухоловки пытаются "считать" характеристики геофизических полей.

Во время дальних сезонных перелетов, как известно, птицы используют самые разные способы ориентирования - по Солнцу, Луне, звездам, магнитному полю Земли и особенностям ландшафта. Считают, что в зависимости от обстоятельств они могут применять не один, а несколько разных способов навигации.

А что же тянет на Нобелевскую премию? А вот представьте, говорят биологи, что все громоздкие спутники, станции и компьютеры мы заменим одним миниатюрным навигационным приборчиком размером не больше мозга птички-мухоловки - вернее, той части этого крошечного мозга, которая отвечает за навигацию.

©РАН 2020