Дэвид Барри - Супернавигаторы. О чудесах навигации в животном мире

Та же группа показала, что камышевки не были способны компенсировать свое перемещение на восток, когда им перерезали тройничный нерв, соединяющий верхнюю часть клюва с мозгом [360] Kishkinev, D., Chernetsov, N., Heyers, D., & Mouritsen, H. (2013). ‘Migratory reed warblers need intact trigeminal nerves to correct for a 1,000 km eastward displacement’, PLoS One, 8 (6), e65847. . Это позволило предположить, что именно по этому каналу в мозг передается «картографическая информация какого-то рода», но в чем именно она заключается и от каких органов чувств поступает, оставалось неясным.

Раз измерения напряженности магнитного поля и магнитного наклонения дают мало полезной информации об изменениях долготы, может быть, ее можно получить из измерений склонения?

Склонение, как вы, возможно, помните, — это угловое расхождение между направлениями на истинный север и север магнитный, и в разных точках на поверхности Земли эта величина сильно варьируется. Чернецов и его коллеги проверили, влияет ли изменение магнитного склонения на поведение камышевок во время их осенней миграции на западо-юго-запад. При этом они сделали одно весьма интересное открытие [361] Chernetsov, N., Pakhomov, A., Kobylkov, D., Kishkinev, D., Holland, R. A., & Mouritsen, H. (2017). ‘Migratory Eurasian reed warblers can use magnetic declination to solve the longitude problem,’ Current Biology, 27 (17). P. 2647–2651. .

На этот раз они поместили взрослых и молодых птиц в искусственно измененное магнитное поле, соответствующее условиям Рыбачьего по всем параметрам, кроме одного: его склонение было сдвинуто на 8,5 градуса против часовой стрелки. Измененное поле весьма точно соответствовало существующему в районе шотландского города Данди, который находится почти в 1500 км к западу, далеко за пределами обычного миграционного маршрута камышевок. Все другие параметры, бывшие в распоряжении птиц, — напряженность магнитного поля, магнитное наклонение, а также запаховые, астрономические и акустические ориентиры, — были оставлены без изменений и должны были сообщать камышевкам, что они по-прежнему находятся в Рыбачьем.

Перелетные камышевки, возможно, умеют определять свою долготу, измеряя изменения магнитного склонения

Результаты получились поразительными. У взрослых птиц, помещенных в ориентационные клетки Эмлена под безлунным звездным небом, проявилось «резкое изменение среднего направления на 151 градус», с западо-юго-запада на востоко-юго-восток: этот курс действительно привел бы их к прежней цели, если бы они на самом деле находились в Данди. Напротив, молодые птицы, подвергнутые такому же изменению склонения, ориентации не изменили; они просто пришли в замешательство.

Чтобы изменять направление своей миграции в ответ на изменение магнитного склонения, камышевки должны отслеживать расхождения между направлениями на магнитный и истинный север. Но как это им удается? Вероятнее всего, они определяют положение истинного севера, изучая расположение звезд, вращающихся вокруг Полярной звезды, а потом сравнивают его с показаниями своего компаса магнитного наклонения.

В подтверждение наблюдений Торупа — и гораздо более ранней работы Пердека — эти новые исследования показывают, что более опытные старшие птицы обладают накопленной информацией о нормальном маршруте миграции, которой нет у молодых птиц. Таким образом, способность компенсировать изменения долготы должна быть умением не врожденным, наследственным, а приобретенным.

Моуритсен признает, что в клетке Эмлена создаются в высшей степени искусственные условия, но отмечает также, что экспериментатор по меньшей мере точно знает, что́ в ней происходит. Условия можно регулировать, меняя каждый раз только один из факторов. Моуритсен изучал поведение птиц, подбрасывая их в направлении, противоположном тому, в котором они прыгали во время опытов, и отслеживая, в какую сторону они полетят. Как правило, они летели в обратном, то есть «правильном», направлении. Кроме того, он говорит, что результаты, полученные в клетках Эмлена, весьма согласуются с наблюдаемым поведением свободно летающих птиц.

Однако у Анны Гальярдо остаются сомнения. В старину навигационные способности голубей часто оценивали, следя за ними в бинокль, пока они не исчезали из виду. Иногда птицы, летевшие в этот момент по направлению к дому, так и не возвращались к своей голубятне, а иногда, наоборот, голуби, летевшие сначала в неверном направлении, успешно добирались до дому. Поэтому Гальярдо считает, что исследование птиц в воронках Эмлена — недостаточно достоверный способ определения их реальных навигационных предпочтений.

Есть и еще одна проблема. Поскольку разница в склонении, которую предположительно замечают птицы, мала, их звездный компас и компас наклонения должны быть весьма точными. Чтобы проверить, действительно ли птицы способны измерять различия склонения, можно, в частности, поместить их в планетарий и посмотреть, как они будут реагировать, если спрятать от них все звезды или переместить центр, вокруг которого вращается звездное небо. В идеальном варианте следовало бы повторить эксперименты, проведенные в Рыбачьем, со свободно летающими птицами, снабженными GPS-трекерами, но такое исследование сопряжено со значительными техническими сложностями.

Хотя этот вопрос еще не получил окончательного ответа, у нас впервые появились веские, хотя и не бесспорные свидетельства того, что птицы умеют решать задачу определения долготы методом параллельного использования геомагнитных и астрономических ориентиров.

Как лососю, откормившемуся на обильных запасах пищи, которые он встречает в открытом море, удается найти устье той самой реки, в которой он родился, особенно учитывая, что оно может находиться в тысячах километров от него?

Одним из достоинств геомагнитного поля является его повсеместное присутствие. Где бы вы ни находились — на суше, в воздухе или даже под водой, — вы всюду можете его обнаружить, разумеется, при наличии соответствующих датчиков. Поскольку лосось способен ориентироваться по магнитным полям, напряженность которых сравнима с напряженностью геомагнитного поля [362] Quinn, T. P., and Brannon, E. L. (1982). ‘The use of celestial and magnetic cues by orienting sockeye salmon smolts’, J. Comp. Physiol., 147. P. 547–552. , было бы соблазнительно предположить, что именно геомагнетизм и используется в системе, позволяющей ему находить дорогу домой через весь океан. Но ставить эксперименты на рыбах, плавающих в открытом море, разумеется, нелегко.

Лосось, возвращающийся с просторов Тихого океана на нерест в реку Фрейзер, может следовать по одному из двух разных маршрутов — через пролив Королевы Шарлотты или через пролив Хуан-де-Фука