Нераскрытые тайны природы - [46]
В XIX веке интерес к птицам был в основном потребительским. Но предпринимались и попытки научных исследований, среди которых в первую очередь следует назвать работы Джона Джеймса Одюбона, которые были опубликованы в 1827—1838 гг., в том числе грандиозная монография «Птицы Америки» (John James Audubon «Birds of America»). В рисунках этой книги, подробнейшем образом изображающих различные виды птиц в естественных местах обитания, соединились научная достоверность и чисто художественные достоинства самого высокого уровня. В 1858 г. Чарльз Дарвин опубликовал свой фундаментальный труд «Происхождение видов», в основу которого легли его наблюдения за птицами — галапагосскими вьюрками, которых он изучал во время пятилетнего плавания на корабле «Бигль». Во многом дарвиновская теория эволюции только углубила загадку миграции птиц. Если на изолированных территориях возникали новые виды, почему другим видам потребовались далекие путешествия за кормами?
>Стая пеликанов летит на остров Пеликан на реке Индиан-Ривер, Дейтон-Бич, шт. Флорида. Этот остров — самое северное в США место гнездования пеликанов, которые зимуют в Венесуэле. В 1907 г. по приказу президента США Теодора Рузвельта остров Пеликан стал первым в Америке заповедником дикой природы (фото автора).
Казалось, что чем больше известно о птицах, тем сильнее запутывается ситуация. Но не только и не столько колоссальная протяженность миграционных маршрутов ставила ученых в тупик. Еще более непонятными были пути миграций, совершенно разные у различных видов. Так, большинство континентальных птиц как будто избегают прокладывать путь через морские просторы, и это выглядит вполне резонно — в открытом море негде остановиться для отдыха и кормежки. Однако упомянутые выше полосатые древесные славки летят над океаном 4 суток без передышки. Еще загадочнее ведут себя краснозобые колибри. Эти крошечные птички, поглощающие относительно огромное количество пищи для восполнения энергии, которая затрачивается на необычайно быстрые движения крыльями, путешествуют из южной части США к полуострову Юкатан, преодолевая более 800 км над водным пространством Мексиканского залива. Таким птицам скорее всего следовало бы лететь в обход, над сушей.
Подобные загадки оставляют мало надежды на то, что тайна миграции птиц будет когда-либо раскрыта. В первой половине XX века здесь был достигнут известный прогресс: с помощью кольцевания удалось установить маршруты сезонных миграций некоторых видов птиц. Благодаря участию многочисленных добровольных энтузиастов, сообщавших о виденных ими птицах с кольцом или меткой, были составлены карты миграционных перемещений. И хотя механизм миграций по-прежнему оставался неясным, по крайней мере, прояснилось, куда и когда мигрируют птицы.
Оказалось, что большинство птиц не путешествует семьями. Как правило, самцы улетают с летних гнездовий раньше самок со слетками (иногда с разницей в несколько месяцев). Самцы краснозобых колибри отправляются в Мексику в конце июля, а самки с детенышами — только в конце октября. С другой стороны, некоторые лебеди, в том числе американский лебедь и лебедь-трубач, мигрируют семьями. В северной Америке они гнездятся в Канаде и на Аляске, а зимой кормятся на территории США. Такая «семейственность» объясняется тем, что лебеди достигают половой зрелости медленнее большинства видов пернатых, поэтому молодые особи дольше нуждаются в родительской опеке, особенно во время долгого путешествия.
Последнее соображение, в свою очередь, порождает более трудный вопрос: почему у одних видов имеется врожденное, по-видимому, знание миграционного маршрута, а у других молодым особям нужна помощь родителей? Напрашивается ответ, что разные виды пользуются различными системами ориентирования и навигации. Если это так, то вряд ли удастся разобраться в загадках птичьих миграций на основе какой-то одной теории. Каждый случай потребует своего объяснения, т. е. возможно множество различных способов навигации.
В начале 1970-х годов среди ученых преобладало мнение, что птицы используют различные системы ориентирования. Поскольку эксперименты в этой области очень сложны, исследования сосредоточились в основном на отдельных аспектах проблемы. В итоге появился ряд конкурирующих гипотез.
Общепризнано, что у птиц, как и у млекопитающих, ключевую роль играют циркадианные ритмы (околосуточные, от латинского circa — около и dies — день). В организме животного имеются своего рода часы, согласованные с 24-часовым обращением Земли вокруг Солнца. По-видимому, синхронизованность внутренних часов с суточным циклом у птиц еще более выражена, чем у млекопитающих. При резком изменении продолжительности светового дня птице понадобится 2—3 суток на адаптацию; в этот период приспособления организма к новым условиям ритм чередования сна и бодрствования и другие активности будут несколько «сбиты». Однако впоследствии внутренние часы вернутся к 24-часовому циклу независимо от внешних раздражителей.
Считается, что наличие точных внутренних часов играет важнейшую роль в процессах миграции. В ходе суточного вращения Земли долгота данного места на ее поверхности изменяется на 15° в час (15° х 24 ч = 360° за сутки). Ошибка в хронометрии привела бы к отклонению от нужного курса почти на 30 км за каждую минуту. Очевидно, одни только циркадианные ритмы не смогли бы обеспечить прилет птиц на одни и те же места гнездования каждый год после преодоления сотен и даже тысяч километров.
