Дэвид Барри - Супернавигаторы [О чудесах навигации в животном мире] [litres]

Твен и его товарищи пустили своих коней рысью и, видя, что следы, оставленные их предшественниками, становятся все более четкими, заключили, что постепенно догоняют их. Час спустя следы становились «все глубже и свежей», причем, к некоторому их удивлению, казалось, что всадников, едущих где-то впереди, становится все больше.

Зачем такое множество путников скачет по снежной пустыне, да еще в самую вьюгу? Наконец мы решили, что это эскадрон из форта, и пришпорили коней, чтобы поскорей догнать его. Но следов становилось все больше и больше, – эскадрон каким-то чудом превратился в полк! По мнению Баллу, верховых уже было никак не меньше пятисот! Вдруг он осадил лошадь и сказал:

– Да это наши следы, ребята! Вот уже добрых два часа, как мы кружим на одном месте в этой проклятой пустыне. Ну и ну! Просто гидравлика какая-то! [92] Twain, M. (1872). Roughing It. Hartford, Conn; American Publishing Company. Ch. 31. [93] Цит. по изд.: Твен М. Налегке / Пер. с англ. В. Топер и Т. Литвиновой // Собр. соч.: В 12 т. М.: Гос. изд-во худ. лит., 1959. Т. 2. С. 170.

В литературе и фольклоре полно подобных историй, и они подтверждаются научными исследованиями, хотя причины их вызвали немало споров.

В 1920-х годах ученый по имени А. А. Шеффер считал, что у человека есть странная, врожденная «тенденция к движению по спирали», которая автоматически включается, когда мы не видим, куда идем. Именно она, утверждал он, заставляет нас «ходить кругами» [94] Dudchenko, P. A., Why People Get Lost (Oxford University Press, 2010). P. 67 ff. . Другие, однако, представляли доводы в пользу того, что вклад в сбои нашей навигационной системы могут вносить разная длина ног, изменения осанки, отвлекающие факторы или ошибки постановки ног (и это лишь несколько примеров).

Гораздо позднее Ян Соуман провел эксперимент [95] Souman, J. L., Frissen, I., Sreenivasa, M. N., & Ernst, M. O. (2009). ‘Walking straight into circles’, Current Biology, 19 (18). P. 1538–1542. , в котором он предлагал своим подопытным перейти с завязанными глазами через большое плоское летное поле. Никаких звуков, которые помогали бы им ориентироваться, не было, и исследователь обнаружил, что испытуемые были не в состоянии идти по прямой – даже на короткие расстояния. Они следовали по извилистым и, по-видимому, случайным траекториям и часто ходили по кругу; среднее максимальное расстояние, которое им удавалось пройти, составляло в целом около 100 метров.

Насколько Соуман мог сказать, в этих ошибках не было никакой систематичности; не было и никаких признаков того, что в деле замешаны какие-либо физические факторы – например, неравная длина или сила ног. Еще до этого другой исследователь проверял, как долго люди могут держать курс на цель после того, как эту цель внезапно спрячут. Оказалось, что эта способность сохраняется всего лишь в течение приблизительно восьми секунд [96] Thomson, J. A. (1983). ‘Is continuous visual monitoring necessary in visually guided locomotion?’, Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 9 (3). P. 427. .

Даже при наличии некоторой визуальной информации мы довольно плохо умеем придерживаться прямого курса – если только при этом не светит солнце или луна. Соуман изучал пешее передвижение людей с незавязанными глазами в двух радикально разных местностях, ни в одной из которых не было большого количества пригодных к использованию ориентиров – в лесу в Германии и в тунисской пустыне. Результаты этого исследования были интересны своим разнообразием.

При наличии облачности всем испытуемым было очень трудно идти прямо, но, когда выходило солнце, они показывали гораздо лучшие результаты и часто сохраняли одно и то же направление на поразительно больших расстояниях, даже в загроможденных и запутанных лесных зарослях. Один испытуемый, шедший ночью по тунисской пустыне, также справлялся со своей задачей весьма неплохо, пока ему была видна луна. Но, когда она скрылась за облаками, он несколько раз резко повернул и в конце концов двинулся в обратном направлении – туда, откуда и шел.

Эти результаты заставляют предположить, что люди по большей части могут ориентироваться по солнечному и лунному свету с некими быстрыми и приблизительными поправками на время. Однако наша неспособность придерживаться постоянного курса, опираясь только на внутренние сигналы, информацию о собственном перемещении, далеко не случайна. В этом процессе неизбежно возникают систематические ошибки, и они имеют тенденцию накапливаться. Поэтому направление в конце концов не может не исказиться. Отсюда следует, что животное (любого вида), стремящееся двигаться прямо к цели, непременно должно сверяться по внешним ориентирам, будь то видимые элементы ландшафта или нечто играющее роль компаса. В противном случае его путь рано или поздно примет форму, приближающуюся к спиральной [97] Cheung, A., Zhang, S., Stricker, C., & Srinivasan, M. V. (2008). ‘Animal navigation: general properties of directed walks’, Biological Cybernetics, 99 (3). P. 197–217. .

Так что, возможно, Шеффер и был прав: может быть, у нас действительно есть врожденная склонность к движению по спирали.

В 2009 году при помощи трекера был зарегистрирован безостановочный перелет наземной птицы, которую называют малым веретенником [98] Limosa lapponica. , через весь Тихий океан от Аляски до Новой Зеландии. На преодоление расстояния 11 680 километров ей потребовалось всего лишь чуть более восьми суток [99] Gill, R. E., Tibbitts, T. L., Douglas, D. C., Handel, C. M., Mulcahy, D. M., Gottschalck, J. C., … & Piersma, T. (2009). ‘Extreme endurance flights by landbirds crossing the Pacific Ocean: ecological corridor rather than barrier?’, Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 276 (1656). P. 447–457. . Еще несколько птиц проделали перелеты, лишь немногим более короткие, так что этот случай явно не был редким исключением из правила. Для птицы, которой для создания подъемной силы необходимо махать крыльями, – в отличие от птиц, парящих и планирующих, как странствующие альбатросы, – путешествие такой длины кажется почти невероятным. Еще большее впечатление оно производит с учетом того, что веретенник не садится на воду, так как, намокнув, он не сможет снова подняться в воздух.

Такие необычайно длинные перелеты требуют от веретенников огромных физических усилий, и они вынуждены увеличивать уровень метаболизма в состоянии покоя в 8–10 раз, только чтобы оставаться в воздухе. Такие усилия им приходится прилагать на протяжении всего путешествия. Чтобы накопить необходимые для этого запасы энергии, перед отлетом птицы набирают огромное количество жира, а их жизненно важные органы сжимаются, чтобы свести взлетную массу к минимуму. К тому моменту, как они долетают до Новой Зеландии – скорее мертвыми, чем живыми, – они теряют треть массы своего тела [100] Piersma, T., & Gill Jr, R. E. (1998). ‘Guts don’t fly: small digestive organs in obese bar-tailed godwits’, The Auk. P. 196–203. . Однако этим птицам также приходится находить дорогу на протяжении тысяч километров открытого моря, да еще и справляться по дороге с воздействием неблагоприятной погоды. Как им это удается, по-прежнему неясно, хотя интересно отметить, что они точно подбирают время отлета с Аляски так, чтобы воспользоваться помощью попутных ветров [101] Battley, P. F., Warnock, N., Tibbitts, T. L., Gill, R. E., Piersma, T., Hassell, C. J., … & Melville, D. S. (2012). ‘Contrasting extreme long-distance migration patterns in bar-tailed godwits Limosa lapponica’, Journal of Avian Biology, 43 (1). P. 21–32. .