Как прилетают птицы? - ПЕРНАТЫЕ - СОСЕДИ ПО ПЛАНЕТЕ - ОРИГАМИ - ПАН ПОЗНАВАЙКА

ПАН     ПОЗНАВАЙКА

Главная Мой профиль Выход           Суббота, 03.12.2016, 20:44
СОВЕТЫ ПСИХОЛОГА  ГОЛОВОЛОМКИ ПАНА ПОЗНАВАЙКИ  ВЕЛИКИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
» ПРЕЗЕНТАЦИИ
» КОНСПЕКТЫ УРОКОВ

НАЧАЛЬНЫЕ КЛАССЫ

РУССКИЙ ЯЗЫК

ЛИТЕРАТУРА

ИНОСТРАННЫЙ ЯЗЫК

ИСТОРИЯ

МАТЕМАТИКА

ИНФОРМАТИКА

БИОЛОГИЯ

ГЕОГРАФИЯ

ХИМИЯ

ФИЗИКА

ЭКОЛОГИЯ

ОБЖ

МХК

МУЗЫКА

ИЗО

ТЕХНОЛОГИЯ

ФИЗКУЛЬТУРА

КЛАССНЫЙ ЧАС

ВНЕКЛАССНАЯ РАБОТА

» УРОКИ РУССКОГО ЯЗЫКА

ПОЛНЫЙ КУРС РУССКОГО
   ЯЗЫКА


КИМ ПО РУССКОМУ ЯЗЫКУ.
   5 КЛАСС


КИМ ПО РУССКОМУ ЯЗЫКУ.
   6 КЛАСС


ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
   ПО РУССКОМУ ЯЗЫКУ В
   9 КЛАССЕ


ТЕМАТИЧЕСКИЕ ТЕСТЫ.
   6 КЛАССЫ


ТЕСТИРОВАНИЕ В
   10-11 КЛАССАХ


СБОРНИК СОЧИНЕНИЙ ДЛЯ
   ШКОЛЬНИКОВ

» УРОКИ ПАНА ИСТОРИКА
» УРОКИ ПАНА МАТЕМАТИКА
» БИОЛОГИЯ ОТ ПАНА БИОЛОГА
» УРОКИ ПАНА ХИМИКА

ПУТЕВОДИТЕЛЬ ПО
   ХИМИЧЕСКИМ ЭЛЕМЕНТАМ


СПРАВОЧНИК ШКОЛЬНИКА
   ПО ХИМИИ


ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ
   ХИМИЯ В ВОПРОСАХ


РАБОЧИЕ МАТЕРИАЛЫ К
   УРОКАМ ХИМИИ.
   11 КЛАСС


ХИМИЯ БЕЗ ФОРМУЛ

ОПЫТЫ ПО ХИМИИ
   ДЛЯ ШКОЛЬНИКОВ


ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПО
   ХИМИИ.9 КЛАСС


ЗАДАЧИ И УПРАЖНЕНИЯ.
   9 КЛАСС


ЗАДАЧИ И УПРАЖНЕНИЯ.
   11 КЛАСС


КОМБИНИРОВАННЫЕ
   КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ.
   9 КЛАСС


КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ В
   НОВОМ ФОРМАТЕ.
   9 КЛАСС


РАЗНОУРОВНЕВЫЕ
   КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ.
   10 КЛАСС

» УРОКИ ПАНА ГЕОГРАФА
» УРОКИ ПАНА ФИЗИКА
» УРОКИ ПАНА АСТРОНОМА

ИЛЛЮСТРИРОВАННАЯ
   ИСТОРИЯ АСТРОНОМИИ


НАУЧНЫЕ ОПЫТЫ
   ПО АСТРОНОМИИ ДЛЯ
   ШКОЛЬНИКОВ


КТО ЕСТЬ КТО В МИРЕ ЗВЕЗД
   И ПЛАНЕТ

» Категории раздела
ЗЕМНОВОДНЫЕ И ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ [63]
НАСЕКОМЫЕ [16]
ПЕРНАТЫЕ [70]
МЛЕКОПИТАЮЩИЕ [0]
» Статистика

Онлайн всего: 3
Гостей: 3
Пользователей: 0
Главная » Статьи » СОСЕДИ ПО ПЛАНЕТЕ » ПЕРНАТЫЕ

Как прилетают птицы?
Вопрос, который мы будем обсуждать в этой главке, – один из самых главных в проблеме изучения птичьих перелетов. Он интересует людей давно и, пожалуй, наиболее активно изучается сегодня. Вместе с орнитологами работают над его решением физики и психологи, инженеры и медики, географы и биохимики. Накоплено множество фактов, существует много (больше существовало) теорий. И тем не менее вопрос, как прилетают птицы, то есть как они справляются с тремя сложнейшими задачами: а) определяют, где они находятся в данный момент и в каком направлении должны следовать дальше; б) сохраняют направление полета и в случае необходимости изменяют его; в) узнают место назначения и определяют его с максимальной точностью, – остается еще неразрешенным. Ведь даже сами термины «ориентация» и «навигация» до недавнего времени трактовались произвольно и не имели точных границ. Сейчас наиболее приемлемая формулировка такова: «ориентация – это выбор направления, навигация – умение определить положение исходного пункта по отношению к пункту назначения и прибыть в этот пункт». Так, по крайней мере, определил эти термины французский ученый Даржен. (Добавим при этом, что навигация предполагает отсутствие знакомых животному наземных ориентиров.)
Как прилетают птицы?

Правда, английский ученый Р. Бертон считает иначе – он не выделяет ориентацию отдельно, а объединяет ее с навигацией, отводя ей место более примитивной части навигации. По Бертону, ориентация – определение направления, а вторая часть, собственно сама навигация, – определение местонахождения в начале пути.

Но если термины уточнить можно (и не это, конечно, главное), то суть их остается загадкой в течение тысячелетий. Да, именно так. Ведь мы уже говорили, что люди очень давно пользовались голубиной почтой, использовали способности ласточек возвращаться на родину. Правда, задумываться, как это им удается, люди стали гораздо позже. И пришли к выводу: птицам помогает находить дорогу их удивительная память. Они запоминают мельчайшие детали ландшафта и, ориентируясь по ним, прилетают туда, откуда их увезли или откуда они улетели. Прийти к такому выводу помогли людям голуби: издавна устраивались голубиные соревнования, в которых побеждал голубь, раньше всех вернувшийся в свою голубятню. Для этого птиц заранее знакомили с маршрутами соревнований. И было точно установлено: если голубь знает ориентиры, то быстрее находит дом, если гоночный маршрут ему незнаком, он проигрывает соревнование. Да, голуби частично помогли открыть тайну нахождения маршрута. Но они же и опровергли эту теорию – так называемую «теорию памяти».

Английский ученый Дж. Мэтьюз, много работавший с голубями, заметил, что если птицам предоставляется возможность выбрать незнакомый, но более короткий путь, они выбирают именно его. Большое количество экспериментов показало, что птицы руководствуются все‑таки не зрительной памятью при выборе направления или пути к дому, а чем‑то иным.

Голубей, как правило, увозят в закрытых коробках, корзинах или ящиках. И уже одно это как‑то не вязалось с «теорией памяти». Но, может быть, птицы все‑таки что‑то запоминают и в таком положении? Чтобы «запутать» голубей, корзинки, в которых их везли, все время крутили на патефонных дисках. Однако и после этого голуби возвращались так же легко и быстро.

Возникла новая теория: ее сторонники утверждали, что голуби запоминают не только направление, в котором их увозят, но и все петли, изгибы, повороты на пути следования как бы отпечатываются у них в мозгу. А когда надо лететь обратно, эти петли и повороты как бы «раскручиваются» в обратную сторону. Теория получила название «кинетической» (или «кинетического чувства»). Чтобы подтвердить или опровергнуть ее, голубей стали усыплять перед дорогой и даже помещать на короткое время в сильные магнитные поля. Но голуби по‑прежнему возвращались, несмотря на все ухищрения людей.

В разных странах проделывались подобные опыты и с другими птицами. Но результат был всегда одинаковый – птицы возвращались.

Таким образом, и «теория памяти» и «кинетическая» теория отпали. (Действительно, нельзя же помнить то, чего не знаешь, а птицы летели по явно незнакомому маршруту.) Множество других примеров убедительно доказали несостоятельность этих теорий. В частности, известно, что голуби прилетают домой из других, совершенно иных по ландшафту стран, где ориентиры, если таковые существуют, для голубей не только не знакомы, но и не привычны.

Например, в 1920 году, отступая из Крыма, белогвардейцы прихватили с собой голубей с севастопольской военной станции. Их завезли в Германию. Однако как только той или иной птице предоставлялась возможность, то есть как только ее выпускали из голубятни, она отправлялась на родину. Улетали голуби в разное время, летели поодиночке, преодолевая путь в 2500 километров.

Еще более показателен случай с одним польским голубеводом из Ченстохова. Принадлежащего ему голубя в закрытом ящике на самолете увезли в Токио. А через несколько недель этот голубь вновь оказался в своей родной голубятне. Прилетел обратно!

Другой, не менее удивительный, хотя и несколько иного плана, пример. Почтовый голубь, принадлежавший жителю австрийского города Клагенфурт в тринадцати километрах от города повредил крыло и не мог продолжать путь по воздуху. Тогда он отправился домой… пешком. Эти тринадцать километров измучили птицу до предела, но письмо она все‑таки доставила. Голубь доказал свою верность долгу, а заодно подтвердил несостоятельность «теории памяти»: ведь даже если этот отрезок пути и был известен голубю, то знакомые ориентиры он видел бы только с воздуха. А с земли‑то все кажется совершенно иным! И даже знакомое место в такой ситуации птице покажется совершенно незнакомым.

Кстати, любопытный опыт был проделан с гусями: им подрезали маховые перья на крыльях так, что птицы не могли подняться в воздух. Тогда они отправились в путь пешком, придерживаясь по возможности точно того направления, в котором должны были лететь.

Теория памяти «методом завоза» – так называется эксперимент, когда птиц увозят от гнезда и выясняют возможность и скорость их возвращения, – почти за сто лет своего существования (первые опыты были проведены в самом начале нашего века) проверялась и опровергалась не только на голубях. Примерно четыре десятка птиц – ласточки, крачки, горихвостки, скворцы, вороны, ястребы, сорокопуты, вертишейки и многие другие помогали ученым решать эти вопросы, но, по сути дела, ставили перед ними только новые загадки. Так, например, вертишейка, окольцованная в Берлине и увезенная в Салоники (Греция), через десять дней, пролетев 1600 километров, оказалась в родном гнезде.

Любопытный опыт был проделан с аистами. Птиц увезли с Украины и выпустили в Малой Азии, примерно в точке, которая находится на половине пути их осеннего перелета. Аисты немедленно отправились в обратный путь и через двенадцать дней уже были на родных гнездах. А через месяц они снова отправились в полет и пролетели над тем местом, где были сравнительно недавно выпущены, но теперь уже птицы летели не к гнезду, а от него на зимовку.

Стремление к дому, или, как это чувство называют ученые, хоминг, проверялось на многих птицах. И часто результаты были удивительными. Так, например, две морские птицы олуши были увезены за пять с половиной тысяч километров – из Уэльса в Северную Америку. Через двенадцать с половиной суток одна птица, перелетев Атлантический океан, вернулась к гнезду (вторая, вероятно, погибла в пути).

Два буревестника были также вывезены из Уэльса и выпущены в Венеции (Италия). От места гнездовья до места завоза, если считать по прямой, – 1 500 километров. Птицы без особого труда могли бы преодолеть это расстояние. Однако они выбрали маршрут в четыре раза длиннее – обогнули Италию, Португалию, двигались вдоль побережья, а уж потом полетели над океаном. Они летели 14 дней, покрыв за это время расстояние в 6000 километров.

Еще один пример: 18 морских птиц были отловлены на гнездах и завезены в отдаленные уголки Тихого океана. Через некоторое время птицы начали возвращаться к гнездам – всего из 18 вернулось 14 (четыре могли погибнуть в пути), причем одна из птиц, увезенная дальше всех, вернулась через 32 дня, пролетев 6590 километров.

Эти и многие другие опыты показали, что птицы не только стремятся к дому, находят его, выбирая если не самый короткий, то, очевидно, самый удобный для них путь, но и находят этот путь, казалось бы, самым непостижимым образом: увезенные на самолетах в закрытых коробках, да к тому же еще в такие места, где они никогда не бывали (и перелетные маршруты, и места зимовок находились вдалеке от тех мест, куда завозили птиц), они тем не менее находили дорогу. Тут уж ни о какой памяти говорить не приходится.

Однако следует задуматься еще над одним вопросом. Сейчас некоторые ученые считают, что каким бы образом птица ни выбирала путь, возможности ее очень ограничены – и путь и расстояние запрограммированы и птица не вольна менять их произвольно или следовать, куда ей захочется. Многочисленные опыты подтверждают это. Но другие опыты, о которых мы говорили выше, то есть перелет птиц из мест и по маршрутам, незнакомым ни им самим, ни их предкам, никак не укладываются в теорию «ограниченности» маршрутов – птицы способны лететь и по новым, неожиданным для них, не запрограммированным естественным отбором и эволюционно не закрепленным.

Итак, «теория памяти» и гипотезы, так или иначе связанные с этой теорией, отпали.

Но если не память, то что помогает птицам? Как иначе они находят дорогу? Может быть, «по спирали»? Такая теория тоже была. Она возникла после того, как стала известна скорость перелетов птиц. Сейчас мы знаем, от чего зависит эта скорость: птицы в пути отдыхают и кормятся, чистятся и пережидают неблагоприятную погоду. Конечно, это учитывалось и при появлении «теории спирали» – тогда уже кое‑что было известно. Однако ученые не представляли себе, что птица, способная лететь со скоростью, допустим, 50 километров в час, преодолевает это расстояние за сутки, да и то летит не каждый день. Не могли представить себе люди, что птица, способная от места гнездовья до места зимовки (или наоборот) пролететь за несколько дней, летит несколько недель или даже месяцев. Решили, что дело тут в другом – в поисках направления, в поисках дороги. А сторонники «теории спирали» считали, что птицы ищут и находят дорогу таким образом: поднимаются высоко вверх и начинают кружить, внимательно разглядывая местность внизу. Если не находят знакомых примет, перемещаются несколько в сторону, снова поднимаются вверх и опять начинают спускаться по спирали, делая круги. (Другой принцип, о котором говорили ученые, – птицы начинают с маленьких кругов, постепенно расширяя их.) Вот почему так долго летят птицы, утверждали сторонники «спирали».

Однако если бы это было так, вряд ли птицы уложились бы в те сроки, в которые прилетают на места назначения, – по спирали они летели бы гораздо дольше.

Конечно, «теория спирали» возникла не умозрительно, не только из‑за того, что стало известно о длительности перелетов. Наблюдатели обращали внимание и на такой факт: поднявшись в воздух, птицы действительно, прежде чем отправиться в путь, некоторое время кружат над одним и тем же местом, то перемещаясь в сторону, то увеличивая или сужая круги. В других случаях птицы, уже прилетев в нужный им район, начинают кружить над ним, постепенно сужая круги и снижаясь. Однако причины тут, как оказалось, иные. В первом случае птицы, очевидно, используют потоки восходящего воздуха, во втором, уже достигнув района назначения по своему птичьему «компасу», отыскивают конкретно тот участок, где находилось их гнездо. Здесь, возможно, им действительно помогает память и какие‑то ориентиры. Или, может быть, помогает, а точнее, облегчает поиск. Но «теорию спирали» это тем не менее не подтверждает.

Несколько похожей на «теорию спирали» была и так называемая «молекулярная» теория. (Такое название она получила потому, что движение птиц сравнивалось с движением молекул газа.) По этой теории, выдвинутой Д. Гриффином, птицы выбирают наугад любое направление и летят по нему довольно долго. Потом поворачивают и снова летят произвольно, но уже в другом направлении. Затем снова поворачивают и опять летят наугад… И так до тех пор, пока не найдут территорию со знакомыми им ориентирами. Однако и эта теория не подтвердилась.

Ну что ж, если не «теория спирали» и не «молекулярная», то, может быть, «теория вожака»? Может быть, молодых, неопытных птиц, еще не совершавших перелеты, ведут за собой опытные, уже побывавшие в путешествиях птицы?

Сейчас известно, что многие птицы летят поодиночке, мы уже говорили об этом. Говорили и о том, что птицы нередко если и летят стаями, то раздельно: молодые – сами по себе, старики – сами по себе. Но это стало известно лишь сейчас. А когда было высказано предположение, что молодых ведут старики, этого еще никто не знал. Потом узнали, и «теория вожака» в принципе тоже отпала. Но кое‑что осталось неясным. Например, стало известно, что у некоторых птиц, в частности у аистов, старики все‑таки играют определенную роль в выборе направления полета.

Когда молодые и старые летят вместе, все как будто бы ясно. Но вот в экспериментальном порядке задержали несколько тысяч молодых аистов, а затем отпустили. И они полетели туда же, куда улетели взрослые, но маршрут их был не так точен. Тем не менее молодые аисты прибыли к месту назначения. Мало того, завезенные в места, находящиеся достаточно далеко от мест гнездовья, аисты на зимовку летели именно туда, куда улетели бы и из родных мест, хотя их сородичи, живущие там, куда были завезены птицы, улетают зимовать совершенно в иные места.

Но бывает иначе: вороны, летящие зимовать из Прибалтики в Северную Германию, были пойманы на пути и отвезены в Данию. Выпущенные на свободу, они улетели в… Швецию. То есть они взяли то же направление, что берут всегда при отлете, «отмерили» то же расстояние, которое должны были проделать от исходной точки. Но поскольку исходная точка была иной, то и место назначения (прибытия) оказалось совершенно иным. Это позволило сделать вывод, что чувство направления у птиц врожденное – птицы его получают по наследству. Поэтому вполне могут обойтись и без руководства.

Однако, изучая эту проблему, орнитологи столкнулись с очень любопытными вопросами, не очень‑то укладывающимися в привычные схемы.

Если птицам «мешать», то можно обнаружить странную закономерность: молодые после вмешательства человека будут вести себя иначе, чем взрослые. Мы уже говорили о воронах, которым помешали следовать их обычным маршрутом, и в результате они оказались совершенно в другом месте. Очевидно, это были молодые птицы. То же самое произошло и с молодыми скворцами, живущими в Прибалтике и улетающими зимовать в Англию. Их отловили во время перелета на трассе в Голландии и перевезли в Швейцарию. Выпущенные там молодые птицы взяли немедленно прежнее направление, «отмерили» положенное число километров и очутились… в Южной Франции. Зато взрослые скворцы, с которыми проделали то же самое, сразу же сориентировались, взяли правильный курс (изменив соответственно угол полета) и в конечном итоге попали на свое обычное место зимовки.

Второй опыт был еще любопытнее и подтвердил разницу в «умении» молодых и взрослых ориентироваться в пространстве и на месте. В этом опыте птиц «избавили» вообще от необходимости лететь на зимовку: когда наступило время отлета, их отловили и отправили на зимовку на самолете. Молодые, оказавшись на зимовке, тут же снова отправились в полет. Они взяли за исходную точку (будто это их гнездовой район) место зимовки и «отмерили» положенное число километров – столько, сколько они должны были пролететь от гнезда до зимовки.

Взрослые же птицы, оказавшись на местах зимовок, остались там, куда их привезли.

Почему молодые в этих ситуациях путаются, а взрослые принимают правильное решение – еще не ясно.

Но такое происходит, лишь когда вмешивается человек. Если птицам не мешать, и молодые и взрослые выбирают самостоятельно правильные и нужные им пути, по которым их предки следуют из года в год в течение тысячелетий.

Но и тут есть исключения: птицы могут поддаться инстинкту стаи (так бывает у скворцов) и, завезенные в новые места, могут улететь на зимовку не туда, где зимуют их сородичи, а туда, где зимуют вновь обретенные соседи. Таким образом, врожденный, унаследованный инстинкт направления может оказаться слабее стайного инстинкта, а затем вновь приобретенный опыт может укрепиться и передаваться по наследству новым поколениям.

Любопытно тут еще одно: наследственный инстинкт у многих птиц закреплен и действует только в одном направлении. Обратно они возвращаются тем же путем, по которому улетали. Поэтому если яйца птиц перенести и птенцы появятся на свет в новых местах, именно эти места станут им родными и именно туда молодые птицы вернутся весной. Этим пользуются сейчас люди при расселении птиц во вновь посаженные леса и рощи.

Известно, что без птиц лесонасаждения существовать не могут. Но все попытки переселить взрослых птиц в новые места оказывались тщетными: отловленные птицы, едва их выпускали, улетали в места прежних гнездовий, молодые же оставались на новой родине. Сюда возвращались они весной. А уж о последующих поколениях и говорить не приходится.

Но это все – факты. А им надо найти обоснования, объяснения. Все упоминавшиеся теории оказались неспособными объяснить, как прилетают птицы в нужный район и как выбирают направление. Тогда вспомнили про магнитные волны.

О них, еще не очень точно даже представляя, что это такое, говорили давно. Мы уже упоминали академика Миддендорфа и его теорию магнитного поля Земли. Она была слабо обоснована тогда и не получила признания.

В нашем веке опять заговорили о магнитных и электрических волнах, якобы влияющих на перелеты птиц. Некоторые ученые доказывали (собственно, доказательств не было – были умозрительные теории), что солнце, перемещаясь с севера на юг, вызывает особые электрические и магнитные явления в атмосфере. Именно поэтому птицы хорошо себя чувствуют летом только в гнездовой области, а зимой только на зимовках. Если же их искусственно перемещать, то они будут стремиться туда, где хорошо себя чувствуют, руководствуясь при этом магнитными и электрическими явлениями, вызванными положением солнца. Предполагалось, что воспринимают эти магнитные и электрические волны перья птиц. (Впрочем, эти свойства приписывались и костям птиц, и даже воздушным мешкам, которые у них имеются.) А вот, мол, если посадить птиц в медные или железные клетки, то птицы будут ограждены от действия электромагнитных волн и не проявят никакого «перелетного беспокойства», даже когда им по срокам надо будет улетать.

Однако и эта гипотеза была отвергнута. Тогда стали говорить, что птицы обладают высокоразвитым магнитным чувством, а орган этого чувства находится во внутреннем ухе.

И это не подтвердилось. И вдруг сравнительно недавно американский физик Иегли заявил, что он наконец разгадал тайну птичьей ориентации – открыл «магнитный орган» у птиц. Этот орган, – утверждал Иегли, – вееровидное образование вокруг глаз птиц. Для доказательства своей теории Иегли прикреплял к крыльям голубей магниты, и птицы теряли способность ориентироваться.

Сообщение Иегли было сенсацией, его утверждение стали проверять и перепроверять многие ученые в разных странах. Птицам прикрепляли магнитные пластинки, облучали радиоволнами, помещали в магнитные поля, укрепляли на головах разные антенны. И все для того, чтоб «испортить» птичий магнитный компас, который, по утверждению американского физика, у них имеется. И компас действительно в одних случаях «портился», но в других, несмотря ни на что, «работал» по‑прежнему безукоризненно.

В конце концов выяснилось, что голуби теряют ориентацию не потому, что на них начинают действовать магнитные поля, а потому, что прикрепленные к крыльям магнитные пластинки оказывались слишком тяжелыми и просто‑напросто мешали голубям летать.

И опять магнитная теория (в который раз!) была отвергнута. Впрочем, недавно украинские ученые снова занялись этим вопросом и обнаружили, что птицы хорошо чувствуют слабые магнитные поля, а на сильные не реагируют вовсе. Эти ученые считают, что слабые магнитные поля в некоторой степени и каким‑то образом влияют на ориентацию птиц.

К таким же примерно выводам недавно пришли и американские орнитологи. Но пока все это находится в стадии проверки, и фактов еще мало, чтобы делать какие‑либо серьезные выводы.

Но если не магнитные поля, то что же ведет птиц? Может быть, силы Кориолиса? Эти силы действуют на тело, движущееся по поверхности Земли или летящее над ее поверхностью, и связаны с вращением Земли. Нам нет нужды здесь разбирать это сложное физическое явление, отметим лишь, что силы Кориолиса отклоняют в Южном полушарии всякое движущееся тело влево, в Северном – вправо. Пример тому – реки: в Северном полушарии больше размываются правые берега, в Южном – левые. Считалось, что у птиц есть какой‑то орган, на который эти силы отклонения действуют и помогают им выбирать направление. Решили, что орган этот – полукружные каналы внутреннего уха. Каналы эти наполнены жидкостью, и силы Кориолиса действуют на эту жидкость подобно тому, как действуют на воду в реках – отклоняют ее в ту или иную сторону. Жидкость же в свою очередь давит на чувствительные реснички, находящиеся в стенках канала. А так как в разных местах земного шара и в зависимости от того, куда летит птица, давление будет меняться, то и птица может выбирать правильный курс. (Программа такого выбора заложена по наследству.) Однако и эта очень любопытная и заманчивая теория не подтвердилась: действительно, есть и полукружные каналы, есть и очень чувствительные «приемники». Нет лишь одного – достаточной силы воздействия на эти «приемники».

Были выдвинуты еще некоторые более или менее правдоподобные теории, но и они быстро сходили с повестки дня. Ученые зашли в тупик. И тут начал свои опыты немецкий ученый Густав Крамер.

«Перелетное беспокойство», то есть возбуждение птиц в клетках в то время, когда их вольные сородичи улетают, замечено давно и объяснялось по‑разному. Мы уже говорили о нем в связи с вопросами о «пусковом механизме». Крамер посмотрел на это поведение птиц несколько иначе. Он обратил внимание на то, что птицы, проявляя беспокойство, прыгают по клеткам не беспорядочно, не панически, как обычно во время какого‑то возбуждения ведут себя животные, а беспокойство это, так сказать, целенаправленно: они постоянно стремятся как раз в ту сторону, куда в это время улетают их сородичи, – и прыгают на жердочки, укрепленные именно с той стороны клетки, и бьются о прутья именно с той стороны.

Крамеру пришла мысль проверить давнишнее высказывание немецкого биолога Шнейдера о том, что птицы, в частности голуби, ориентируются по солнцу. В 1906 году, когда Шнейдер высказал это предположение, оно казалось таким невероятным, что на него никто не обратил внимания.

Первым к этому вопросу серьезно подошел английский исследователь Дж. Мэтьюз, о котором мы уже упоминали. Он экспериментировал с голубями, завозя их в самые разные районы и выпуская их с самых разных расстояний от голубятни. Мэтьюз заметил, что голуби легко находят дорогу при ясном небе, хуже – при облачном и плохо в том случае, если небо сплошь затянуто облаками или тучами.

Эти опыты, а также опыты, проведенные Мэтьюзом с буревестниками, показали и необоснованность «теории спирали» и «молекулярной» теории и навели на мысль о роли солнца в ориентации птиц.

Г. Крамер решил вести опыты в лабораторных условиях. Он соорудил круглую клетку, в которой одна жердочка находилась посередине и несколько вдоль стенок. Пол в клетке был прозрачный, и наблюдатель, лежа на спине, сквозь этот прозрачный пол мог наблюдать за поведением птиц.

Вскоре установили первый существенный факт: если небо (а его видно было из клетки) затянуто тучами, птицы ведут себя произвольно, то есть прыгают в любом направлении. Если же появилось солнце, поведение птиц сразу менялось: все их движения были устремлены в одну сторону – на северо‑запад.

Клетка была совершенно симметрична, к тому же она могла вращаться. Но сколько ее ни поворачивали, как бы ни менялось положение боковых жердочек по отношению к центральной, птица выбирала всегда северо‑западное направление, которое соответствовало направлению их осенних перелетов.

Крамер решил проверить, что же собственно, подсказывает птицам (особенно часто подопытным был один совсем ручной скворец) направление. Ученый окружил клетку непроницаемой ширмой, исключив ориентацию по каким‑либо предметам, находящимся вне клетки, но оставил птице возможность видеть небо. Однако поведение птицы не изменилось: в пасмурную погоду она вела себя спокойно, в солнечную прыгала целенаправленно – с центральной жердочки на ту, которая находилась на северо‑западной стороне клетки.

Тогда Крамер сделал вывод, что птица ориентируется по солнцу. Он многократно проверял этот вывод и в конце концов убедился, что это именно так.

Следующий опыт был такой: Крамер закрыл всю клетку целиком, в том числе и верх ее, оставив на потолке лишь шесть окошек. К ним он прикрепил зеркала под таким углом, что свет стал падать в клетку не с юго‑запада, а с юго‑востока. И сейчас же скворцы изменили направление движения в клетке – они стали ориентироваться на юго‑восток, причем направление движения их изменилось как раз под тем же углом, под каким изменилось направление света, проникающего в клетку. Еще раз изменили угол – и снова скворцы изменили направленность поведения. И еще раз – и опять тот же результат. Сколько бы раз ни изменяли угол падения света, сколько бы раз ни поворачивали клетку, поведение скворцов точно соответствовало этим изменениям и было строго ориентировано в ту сторону, где находилось мнимое солнце.

Опыты Крамера были, пожалуй, первыми реальными доказательствами ориентации птиц. Крамер доказал, что птицы ориентируются по солнцу. (Этот тип ориентации был назван «солнце‑компасной ориентацией».) Для того чтобы выбрать направление, птицы должны были обязательно видеть солнце – реальное или мнимое, но обязательно солнце или хотя бы участок неба, ближайший к солнцу.

Однако Крамер на этом не остановился. Следующая серия опытов принесла еще более удивительные открытия.

В той же круглой клетке прикрепили двенадцать совершенно одинаковых и находящихся на одинаковом расстоянии друг от друга кормушек. Но кормили птиц только в одной. Птицы быстро освоили ее, а указателем к этой кормушке служило «солнце», то есть отражающиеся от зеркала под определенным градусом лучи сильной лампы. Если эти лучи исчезали, скворцы теряли ориентацию, теряли свою кормушку, когда появлялись снова, птицы вновь обретали уверенность. Но летели к той кормушке, куда «указывало» солнце, причем отклонялись они как раз на столько градусов, на сколько отклонялся угол падающих в клетку лучей. Чтобы избежать случайностей, опыты многократно повторяли и с искусственным солнцем и с настоящим, регулируя солнечный свет с помощью зеркал. Результат всегда был один и тот же. Но это хоть и очень интересное открытие, после того, что установили птичью ориентацию по солнцу, можно было предугадать. Тут людей поразило другое: ведь солнце по отношению к птицам не неподвижно. Оно все время перемещается. Казалось бы, такое положение должно сбивать птиц с толку. Но на самом же деле птицы ориентируются безошибочно, будто знают о движении светила. И не просто знают, а им известно, как час от часа меняется положение солнца на небосводе, будто измеряют меняющийся угол наклона, причем измеряют совершенно точно. Чтоб окончательно убедиться в этом, стали проводить опыты с птенцами. Двухнедельных скворчат, находившихся все время в глубоком темном скворечнике, куда не проникали солнечные лучи, выпустили в круглую клетку. Очень скоро они освоились и стали легко ориентироваться, внося при этом соответствующие коррективы с учетом движения солнца, то есть определяли угол между направлением своего движения и положением солнца.

Это казалось настолько невероятным, что долгое время биологи даже не хотели всерьез обсуждать подобные вопросы. Однако накапливающиеся факты, результаты опытов заставили скептиков поверить и в этот и в другой, кажущийся невероятным, феномен – в способность птиц (и не только птиц) ориентироваться в пространстве и во времени. Иными словами, поверить в то, что у животных есть «часы».

Ученые назвали этот феномен физиологическими часами или эндогенным счетчиком времени. Феномен до сих пор остается загадкой. Нет еще ни одного сколько‑нибудь убедительного и точного объяснения ему, нет обоснованной теории, позволяющей понять тайну физиологических часов. И в то же время явление это знакомо всем, даже тем, кто и не слышал о существовании физиологических часов. Мы встречаем их на каждом шагу.

Действительно, кто не знает, что одни цветы открываются ночью, другие – днем, что с наступлением темноты одни животные засыпают, другие – пробуждаются. Это элементарный пример физиологических часов. Другой, тоже элементарный пример: человек, живущий, допустим, в Иркутске и ложащийся спать регулярно в 12 часов ночи, приехав в Москву, в первые дни уже в 7 часов вечера захочет спать (в Иркутске в это время как раз 12). А если он у себя дома встает регулярно в 8 утра, то в Москве будет просыпаться в 3 часа ночи. То же самое произойдет с москвичом, приехавшим в Иркутск: 12 часов ночи в Иркутске наступает тогда, когда в Москве только 7 часов вечера, и москвич вряд ли сможет заснуть в полночь по иркутскому времени, а в 8 утра москвичу будет очень трудно проснуться: ведь в Москве будет только час ночи.

Это элементарные примеры. А вот чуть посложнеё: человек привык вставать в одно и то же время точно по будильнику. Через какой‑то период он уже будет просыпаться сам, причем с точностью до минуты. Или, если ему надо проснуться в определенный час, он поставит свои «головные часы» (так называют ученые этот еще не исследованный физиологический механизм) на определенный час и проснется, когда нужно.

Физиологические часы, как уже говорилось, есть и у животных, есть и у растений. Они регулируют или управляют суточной активностью: у растений в определенное время суток поникают листья и открываются или закрываются цветы, усиливается или ослабевает рост, у животных суточная активность проявляется в сне или бодрствовании, отыскивании корма или постройке гнезд и так далее. Причем ритмично и регулярно все повторяется изо дня в день, и дни эти могут совпадать из года в год.

Однако между часами, созданными людьми, и физиологическими часами есть существенная разница. Часы идут невзирая на окружающую обстановку, физиологические часы непосредственно связаны с ней.

Физиологические часы – явление наследственное, врожденное: животные и растения, появляясь на свет, уже имеют заведенные и выверенные часы. И они устанавливают режим дня или ночи в соответствии с целым рядом обстоятельств. Например, в мае они «работают» несколько иначе, чем, скажем, в сентябре: день короче.

Однако часы эти нуждаются в «заводе». Например, если растения проращивать в светлом помещении круглые сутки (или, напротив, в темном), то появившиеся ростки будут вроде бы лишены часов, лишены периодических ритмов. Это относится и к животным, появившимся в подобной ситуации. Но стоит хоть на мгновение это положение изменить (дать свет или погасить его, в зависимости от того, в каких условиях находился до этого подопытный объект), и часы начинают сразу «ходить».

Можно и «испортить» часы. Скажем, сутки имеют условно 12 часов света, 1 2 часов темноты. Можно изменить долготу светлой части суток или темной. Сначала животные не будут реагировать на эти изменения, но постепенно перестроятся.

Можно привести еще множество примеров работы физиологических часов, рассказать о множестве опытов, показывающих и само действие этого феномена, и возможность изменения его действий. Нельзя пока лишь одно – объяснить суть работы этих часов. Есть предположение, что у каждой клетки в организме имеются свои физиологические часы, а управляет этими миллионами крошечных хронометров мозг. Управляет веществами‑регуляторами (они называются гормонами), которые специальные железы выпускают в кровь. Регуляторов уже известно достаточно много, но предполагается, что главных два – это гормоны маленькой железки под полушариями мозга – гипофиза. Один гормон выделяется под влиянием света и задает «световой» тон организму, другой – под влиянием темноты. А вместе они составляют тот механизм, который заставляет работать «часы» в течение двадцати четырех часов. Вот почему увеличение или уменьшение светового дня может изменить ход физиологических часов – под влиянием света и темноты количество веществ‑регуляторов будет увеличиваться или соответственно уменьшаться.

Однако все это лишь предположения, причем рассказано о них здесь очень схематично, только для того, чтобы дать некоторое представление о физиологических часах, без которых мы не можем продолжать рассказ об ориентации и навигации птиц.

Опыты Крамера на этом, естественно, не закончились. Им была проведена серия новых экспериментов: в клетках птицам «портили» их физиологические часы, «отводили» их на несколько часов вперед. Выпущенные на волю, птицы теряли ориентацию и отклонялись на «заданный» угол: если часы были «подведены», например, на шесть часов вперед, то отклонялись они ровно на 90 градусов. (За час солнце отклоняется на 15 градусов, а за 6 часов – как раз на 90.)

Это дало основание предполагать, что птица, выбирая направление по солнцу, умеет и корректировать свой полет, учитывая не только сам факт перемещения светила, но и скорость этого перемещения, то есть отклонение на 15 градусов в час.

Однако все‑таки, как она это «делает», непонятно до сих пор, хотя имеется множество различных любопытных гипотез.

До сих пор речь шла об ориентировке птиц, то есть о выборе направления, где солнце – ориентир, а физиологические часы – «прибор», помогающий птице делать поправки на движение солнца и не сбиваться поэтому с курса. Но ведь птицы обладают и навигационными способностями, ведь они летят не только в определенном направлении, но и в совершенно определенное место. А для этого недостаточно определить лишь сторону света. Многие птицы возвращаются в свои старые гнездовья, другие, не имевшие еще на родине гнезд, прилетают и поселяются в непосредственной близости от гнезда родителей. (Бывает, конечно, и иное, но сейчас нас интересуют лишь факты точного возвращения, а они более многочисленны.) Есть множество примеров совершенно фантастической точности прилета птиц не только в нужный им район, но в определенное место. Собственно, все птицы показывают чудеса навигации: например, 92 процента окольцованных скворцов и 75–80 процентов мухоловок, доживших до весны, возвращаются в свои старые гнезда.

Любая перелетная птица – отличный навигатор. Но самый непостижимый факт, ставший уже классическим примером, – это перелет и прибытие на место назначения ржанки. Во время перелета эти птицы останавливаются на крошечных, затерянных в океане коралловых островах. Чтобы найти эти острова, летчику, как писал один американский журнал, в кабине самолета необходимо иметь специальный прибор стоимостью в 10 тысяч долларов, а с земли ему должны помогать радиоустановки стоимостью в полмиллиона долларов. (При теперешнем курсе доллара эти приборы и установки стоят уже, очевидно, гораздо больше.)

У птиц нет таких дорогостоящих приборов, но они безошибочно находят нужные им места. Очевидно, есть что‑то другое, какие‑то свои собственные «приборы», о которых мы пока еще ничего не знаем.

Все, что говорилось сейчас, говорилось о птицах, летящих днем. А ведь мы знаем, что большинство летит ночью. Что им служит ориентиром? Есть предположение, что и этим птицам помогает солнце. Только не во время полета, а перед отправкой: птицы как бы засекают положение заходящего солнца и ориентируются уже в этом направлении. Во всяком случае, рядом экспериментов это было подтверждено: птицы, выпущенные на закате, выбирали правильное направление и после захода солнца не сбивались с него. Птицы же, выпущенные после захода солнца и не видевшие его заход, теряли направление сразу же.

Но только ли солнце помогает ориентироваться птицам? (Если считать, что это уже доказано.)

В свое время было высказано предположение, что птицам могут помогать в ориентации и другие небесные тела. Такое положение тогда показалось абсурдным: ведь все звезды, кроме Полярной и близлежащих к ней, постоянно меняют свое положение на небосводе. Не могут же птицы разбираться в астрономии, да еще так досконально, что из всех звезд выбирают именно ту, которую им надо, – Полярную!

Однако опыты, в частности опыты того же Крамера, показали, что у крошечной птички имеется и секстант, и хронометр, и навигационные таблицы, и другие очень сложные приборы, и карты, которые лишь сравнительно недавно изобрели люди и пользоваться которыми способны далеко не все.

Крамер наблюдал за поведением европейских славок. Их он тоже держал в круглой клетке, из которой птицы могли видеть лишь звездное небо. Если небо было облачным, птицы вели себя спокойно. При безоблачном они «улетали» – осенью в южном направлении, весной – в северном.

Другие ученые, повторив с теми или иными вариантами опыты Крамера, подтвердили его выводы. Например, малиновки, которых выпустили в планетарии под искусственным небом, быстро сориентировавшись по звездам, полетели в определенном направлении. Но вот «сменили небо» – над птицами зажглись совсем другие звезды, и малиновки немедленно изменили направление.

В общем, можно считать уже доказанным, что птицам солнце или звезды (а некоторым, возможно, и то и другое) помогают ориентироваться. Возможно, что им помогает в выборе направления и «прокладке курса» и еще что‑то – существует предположение, хотя и не подтвержденное вескими доказательствами, что птицам могут помогать ветер и тепловые волны, конфигурация облаков, определенное направление морских волн и инфразвуки, не снят еще с повестки дня вопрос о влиянии магнитных полей.

Но если о внешних факторах, помогающих птицам выбирать направление, уже кое‑что известно (хотя бы солнечно‑компасная и звездная ориентация), то до сих пор совершенно неясно, каким образом птицы пользуются этими внешними ориентирами или «указателями». Специальные, тщательные исследования показали, что у птиц нет никаких органов ориентации. Очевидно, птицы пользуются теми же органами, которые служат им в повседневной жизни. Но какими – сказать пока невозможно. Может быть, это слух, зрение, осязание, а может быть, еще что‑то. Или – и первое, и второе, и третье, и четвертое вместе…

Многие ученые все больше внимания обращают на глаза птиц, все внимательнее присматриваются к их зрению. Глаза птиц действительно необычные – очень большие (у мелких птиц равны по величине головному мозгу), очень острые (некоторые видят на значительном расстоянии даже мелкие предметы; есть птицы, которые замечают детали, едва различаемые людьми в сильное увеличительное стекло). Это все, конечно, очень интересно, но вряд ли имеет отношение к ориентации и навигации. Скорее к этим проблемам могут иметь отношение другие особенности птичьего зрения.

Известно, что человек способен внимательно рассматривать одновременно лишь один предмет в пространстве. Птицы же, благодаря некоторым особенностям строения глаз, способны одинаково ясно видеть одновременно все предметы, расположенные вдоль горизонта. Это, безусловно, может помочь ориентированию, но лишь в том случае, когда птица пользуется наземными ориентирами.

Для ориентации по солнцу такое «приспособление» вряд ли годится.

Глядя на движущийся предмет, мы обычно определяем его движение по отношению к другим, неподвижным или движущимся с иной скоростью предметам. Солнце же движется по «пустому» небосводу (облака, естественно, не в счет), и определить скорость его движения по отношению к чему‑нибудь просто невозможно. Тем более, казалось бы, невозможно сделать это летящей птице. В то же время птице важно не просто движение солнца, а малейшее его отклонение, потому что для грубой ориентации (север‑юг, запад‑восток) достаточно просто присутствие солнца, а для того, чтобы выбрать точный курс, нужно учитывать малейшие его изменения в небе. Тут нужен очень точный «прибор». Таким прибором многие ученые и считают глаза птицы.

На сетчатке глаза у птицы есть небольшие ямки. Когда изображение попадает в такую ямку, оно изменяет свою форму, а потом птица снова видит этот предмет неизменным. Чтобы было понятнее, вспомним оконное стекло, на котором имеются неровности или мелкие вздутия. В тот момент, когда люди или машины, движущиеся за стеклом, оказываются против этого дефектного участка стекла, их изображение искажается – вытягивается или сужается. Но вот мы видим их уже сквозь другой участок стекла, и искажений нет. Так деформируется изображение, попадающее на участок сетчатки птиц, где находятся ямки. Искажение длится очень недолго, но этого времени хватает птицам, чтобы по мгновенному деформированию солнечного диска определить даже минимальный сдвиг его на небосводе. (В опытах Мэтьюза голубю нужно было 20 секунд, чтобы, ориентируясь по солнцу, выбрать правильное направление.)

Однако это лишь предположение того, какой «прибор» помогает птицам ориентироваться. Есть и другое, тоже связанное с необычным строением глаз птицы.

Давно известно, что в глазу птицы, в нижней его части, имеется «посторонний предмет». Это относительно толстая складка, густо пронизанная кровеносными сосудами. Складка имеет форму гребня или мехов гармоники. Она так и называется – гребень. Гребень – слепое пятно, на нем нет светочувствительных клеток. Зачем природе понадобилось так ослаблять зрение птиц – непонятно. Да и ослабляет ли гребень зрение? Природа не настолько расточительна, чтобы делать что‑то несуразное. Значит, этот гребень зачем‑то нужен. Но вот зачем? Сейчас пока достоверно известно одно: он снабжает сетчатку глаза кислородом и питательными веществами. А предположительно – помогает еще и ориентироваться. Во всяком случае, в экспериментах голуби, лишенные возможности пользоваться при возвращении домой этим «слепым пятном», с большим трудом находили дорогу.

Но может быть и другое.

Американские ученые проделали такой опыт: ночью они ярко осветили голубиное гнездо, где находились еще слепые и, естественно, еще неоперившиеся птенцы. Тем не менее они очень бурно прореагировали на свет. Но ведь они его не видели! Или все‑таки видели? Чтобы проверить это, птенцам надели на головы светонепроницаемые колпачки. Тем не менее они продолжали реагировать на вспышки. Тогда колпачки сняли, а самих птенцов прикрыли таким образом, чтобы свет не попадал на их тела. И птенцы перестали реагировать на вспышки.

Исходя из этого, ученые сделали вывод, что птицы «видят свет» кожей. Если это действительно так, то, возможно, «видение кожей» помогает им ориентироваться в полете?

А может быть, и не это, а совсем другое? Американские ученые считают, что у птиц имеется, по крайней мере, два «органа» или «прибора», помогающие им ориентироваться. Один – зрительная, солнечно‑компасная ориентация. Ею птицы пользуются в том случае, если могут ориентироваться по солнцу или по звездам. Другой – запасной, которым птицы пользуются, когда не могут из‑за облачности использовать первую систему. Тогда в дело вступает магнитная ориентация. «Прибор», воспринимающий магнитные явления, по мнению ученых, – это кровеносная система. В крови животных имеются красные кровяные шарики, содержащие железо, а вся кровь – отличный электролит.

Но это тоже одна из интересных, но, увы, пока не подтвержденных гипотез.

А пока перелеты птиц по‑прежнему остаются великой загадкой природы и, как пишет В.Р.Дольник, «для того, чтоб открыть секрет точной и удивительно гибкой системы птичьей ориентации, надо узнать что‑то совсем новое, чего мы совсем не знаем. Что‑то удивительное…»

Категория: ПЕРНАТЫЕ | Добавил: tineydgers (04.06.2016)
Просмотров: 47 | Теги: школьникам о птицах, птицы фото, зоология, Пернатые, биология в школе, певчие птицы, сайт для школьников, классификаци пернатых | Рейтинг: 0.0/0
» ЭСТЕТИЧЕСКОЕ ВОСПИТАНИЕ

» УРОКИ ОБЖ

БЕЗОПАСНОСТЬ НА ВОДЕ

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ЗНАНИЙ
   ПО ОБЖ В 9 КЛАССЕ


РАБОЧИЕ МАТЕРИАЛЫ
   К УРОКАМ ОБЖ. 5 КЛАСС


РАБОЧИЕ МАТЕРИАЛЫ
   К УРОКАМ ОБЖ. 6 КЛАСС


РАБОЧИЕ МАТЕРИАЛЫ
   К УРОКАМ ОБЖ. 7 КЛАСС


ТЕСТЫ ПО ОБЖ
   В 10-11 КЛАССАХ

» НАЧАЛЬНАЯ ВОЕННАЯ ПОДГОТОВКА

ИСТОРИЯ РУССКОЙ АРМИИ

ИСТОРИЯ ВОЕННОГО ДЕЛА

САМЫЕ КРУПНЫЕ СРАЖЕНИЯ

О ВОЙНЕ

ЛОГИЧЕСКИЕ ЗАДАЧКИ

» ГОТОВЫЕ ДОМАШНИЕ ЗАДАНИЯ

РУССКИЙ ЯЗЫК

ЛИТЕРАТУРА

АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК

НЕМЕЦКИЙ ЯЗЫК

ИСТОРИЯ

БИОЛОГИЯ

ГЕОГРАФИЯ

ФИЗИКА

ХИМИЯ

МАТЕМАТИКА

ИНФОРМАТИКА

ГЕОМЕТРИЯ

ЧЕРЧЕНИЕ

ОБЖ

» УЧИМСЯ С ПАНОМ ПОЗНАВАЙКОЙ
» ПАН ПОЗНАВАЙКА ОБО ВСЁМ
» МАСТЕРИМ С ПАНОМ ПОЗНАВАЙКО
» Форма входа

» Поиск
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ





Презентации к урокам


» Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • Copyright MyCorp © 2016 Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика Каталог сайтов Всего.RU Каталог сайтов :: Развлекательный 
 
портал iTotal.RU Каталог сайтов и статей iLinks.RU Каталог сайтов Bi0 Каталог сайтов 

OpenLinks.RU TOP.zp.ua Яндекс цитирования