в
МИРЕ
НАУКИ
и
ТЕХНИКИ
Д, ГРИФФИН
ПЕРЕЛЁТЫ
ПТИЦ
д. ГРИФФИН ПЕРЕЛЕТЫ ПТИЦ
ИЗДАТЕЛЬСТВО
«М И Р»
BIRD MIGRATION
The biology and physics
of orientation behavior
by
Donald R. Griffin
New York 1964
Д. ГРИФФИН
ПЕРЕЛЕТЫ
ПТИЦ
БИОЛОГИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОРИЕНТАЦИИ
Перевод
с английского
Б. Д. ВАСИЛЬЕВА
Под редакцией
и с предисловием
доктора биол. наук
проф. Г. П. ДЕМЕНТЬЕВА
ИЗДАТЕЛЬСТВО «М И Р»
МОСКВА • 1966
Книга представляет собой сжатое и популярное
изложение проблемы миграций птиц, давно вышед-
шей за пределы чисто биологических интересов.
Д. Гриффин — физик по специальности — изве-
стен своими работами в области ориентации позво-
ночных. В своей книге он отошел от традиционной
манеры рассмотрения вопроса, уделив главное вни-
мание механизмам навигации и методам их изуче-
ния. Физические и физиологические проблемы, воз-
никающие при перелетах птиц, занимают в книге
ведущее место, заметно оттесняя «классические»
факты о дальности, высоте полета и т. д. Автор
касается пределов сезонных перемещений птиц, ис-
пользования радара для изучения перелетов, энер-
гетики миграций, навигации птиц, описывает новые
эксперименты в области небесной ориентации В кни-
ге рассказывается о биологических часах и солнеч-
ном компасе у птиц, о том, как птицы ориентируют-
ся по звездам и луне при ночных миграциях. Книга
подкупает лаконичностью изложения и доступностью
трактовки сложных вопросов,
Редакция научно-фантастической
и научно-популярной литературы,
ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ
Современная наука наиболее плодотворно разви-
вается на стыках различных отраслей. Так, например,
в биологии наибольшее значение сейчас приобретают
области, которые в какой-то мере объединяют взгля-
ды на биологические особенности организма с общими
химическими и физическими представлениями. Так
возникли, с одной стороны, биохимия и биофизика, с
другой — так называемая бионика, где основное место
занимает вопрос о моделировании (в техническом пла-
не) биологических систем, экономичность, миниатюр-
ность и высокая эффективность которых поистине
замечательны.
Необходимость таких научных исследований оче-
видна. Но трудность в их реализации еще очень ве-
лика. Биолог есть биолог, химик есть химик, физик
есть физик. Сочетание в одном лице биолога, физика
и химика встречается очень редко. Видимо, необходи-
ма какая-то новая система обучения. Развитие био-
логии (и смежных дисциплин) требует все боль-
шей и большей комплексности, синтетичности мыш-
ления.
Разумеется, что при такой сложности проблемы
нельзя ожидать ее решения в ближайшее время, со-
здания какой-то универсальной «точной» науки. Тем
не менее представляются вполне реальными хотя бы
попытки разрешить частные вопросы, в которых заин-
тересованы различные научные дисциплины. Надо
сказать, что именно такие исследования обычно при-
носят значительные теоретические, а затем и практи-
ческие результаты.
5
Книга профессора Д. Гриффина «Перелеты птиц»
касается вопроса, представляющего интерес и для био-
лога, и для физика, и для инженера.
Общеизвестно, что сезонные перелеты птиц — одно
из самых замечательных и удивительных явлений при-
роды, которое привлекает к себе внимание с незапа-
мятных времен. Много написано о них Аристотелем
(около 330 г. до н.э.); отличное научное описание
перелетов содержится в классической средневековой
зоологической книге Фридриха II Гогенштауфена
(1247 г. н. э.). Писали о перелетах и Линней, и Бюф-
фон. Значителен вклад в дело изучения перелетов
птиц и отечественных ученых (А. И. Пальмен,
А. Ф. Миддендорф, М. А. Мензбир, Н. А. Северцов
и др.).
Тем не менее проблема такая обширная и разно-
сторонняя, что ее никак .нельзя считать исчерпанной.
Имеющиеся у нас книги о перелетах птиц не отра-
жают нынешнего состояния вопроса, современных
концепций, что, однако, не лишает их достоинств, к
сожалению, все же преходящих.
Из относительно новых изданий о перелетах птиц
следует упомянуть книгу М. А. Мензбира «Миграции
птиц с зоогеографической точки зрения»- (1934 г.), но
она совершенно не затрагивает эколого-физиологиче-
ской стороны вопроса; работу А. Н. Промптова «Се-
зонные миграции птиц» (1941 г.), в которой физиоло-
гическая сторона вопроса ограничивается, в сущности,
рефлексологией и отчасти эндокринологией; научно-
популярную книгу С. С. Турова «Перелеты птиц»
(1941, 1948 гг.). Полезным был вышедший в 1956 г.
Перевод книги И. Штейнбахера «Перелеты птиц и их
изучение». Но, как уже говорилось, это во многом
устаревшие или неполные работы.
Совсем недавно опубликован интересный труд
А. В. Михеева «Роль факторов среды в формирова-
нии сезонных миграций птиц Восточной Палеарктики»
(1964 г.). Несмотря на специальное название, он даег
интересующемуся миграциями птиц читателю (имеют-
ся в виду, конечно, и неспециалисты) довольно полное
общее представление об экологической стороне пере-
летов. Но о физиологическом аспекте явления й в этой
работе говорится все же мало. Лучший общий обзор
6
миграций птиц был опубликован Ж. Дорстом в 1956 г.
Его известная книга «Les migrations des oiseaux» вы-
держала ряд изданий на французском и английском
языках.
Книга Д. Гриффина отнюдь не дублирует книги
Ж. Дорста. Она, как видно и из ее подзаголовка, в
сущности, касается только биологических и физи-
ческих основ ориентации птиц, непосредственно инте-
ресующих автора книги как исследователя. Правда,
в очень сжатой форме приводятся и общие сведения.
Но основное содержание книги — это разделы о «раз-
махе» миграций и, следовательно, о требованиях,
которые предъявляются во время перелетов к орга-
низму птицы; о технических пределах и успехах при-
менения радиолокационных установок для изучения
перелетов; о состоянии энергетического баланса орга-
низма птицы в течение периодических явлений вообще
и перелетов, а также иных форм сезонных переме-
щений в частности; об ориентации и соответствующих
анализирующих механизмах; об экспериментах по пе-
ремещению и возвращению «на место»; об использова-
нии самолетов для наблюдений за птицами; об экспе-
риментах по анализу навигации птиц и об астронави-
гации. Таким образом, в книге затронуты самые
современные и в значительной мере спорные вопросы
сезонных перемещений птиц. Надо отметить, что автор
четко выделяет слабо выясненные стороны. С ним
нельзя не согласиться, что, по-видимому, нет ни воз-
можности, ни необходимости дать какое-то единое
объяснение явлению ориентации. На самом деле име-
ет значение сложный комплекс внешних ориентиров,
сложное взаимосвязанное и меняющееся соотношение
внутренних состояний организма, отражающих время
года (цикличность и периодичность), время суток,
метеорологическую обстановку.
В целом книга Д. Гриффина дает широкое и впол-
не современное представление о предмете и в особен-
ности о наших знаниях механизмов ориентации птиц
и их функционирования.
Несколько слов об авторе книги. Профессор До-
нальд Р. Гриффин — биолог и физик. Такое удачное
сочетание специальностей позволяет ему широко ста-
вить и решать современные вопросы двух дисциплин,
7
в чем может убедиться читатель этой книги. Гриф-
фин родился в 1915 г. в городе Саутгемптоне (штат
Нью-Йорк). Обучался в Андовере (штат Массачу-
сетс), а затем — в Гарвардском университете, где в
1938 г. получил степень бакалавра, в 1940 г. — ма-
гистра, в 1942 г. — доктора философии. Был профес-
сором физиологии и зоологии в Корнеллском уни-
верситете в Нью-Йорке. С 1953 г. — профессор в Гар-
варде. В 1960 г. избран членом Национальной
академии наук США.
Д. Гриффин — прирожденный натуралист. Однако
он очень рано пришел к убеждению, что изучение эко-
логии и поведения животных требует использования
физических методик.
Уже в' своих первых исследованиях при изучении
ориентации летучих мышей Гриффину удалось, по со-
вету профессора Г. Пирса, применить этот подход.
Проблема имела дав.нюю историю. Еще в 1794 г.
Спалланцани показал, что ослепленные летучие мыши
ориентируются ничуть не хуже зрячих. Следовательно,
они пользуются для ориентировки какими-то иными
анализаторами.
И только в 1938 г. Д. Гриффину удалось экспери-
ментально подтвердить высказанную в 1920 г. гипоте-
зу Хартриджа, что основной способ ориентации лету-
чих мышей — ультразвуковая локация. Летучие мыши
испускают звуковые волны высокой частоты и улав-
ливают их отражение от того или иного предмета.
Путем изменения (замедления или ускорения) изда-
ваемых импульсов летучая мышь не только опреде-
ляет присутствие отражающего предмета, будь это
даже мельчайшее насекомое, но и оценивает скорость
его движения, расстояние до него и т. д. Результаты
одного из наиболее интересных биологических откры-
тий последних лет, имеющего большое значение и для
решения ряда технических проблем, были рассмотре-
ны Д. Гриффином в 1959 г. в книге «Эхо в жизни лю-
дей и животных».
Профессора Д. Гриффина и в дальнейшем интере-
совали проблемы, возникающие на стыке биологии и
физики. В частности, ему принадлежит большое число
исследований по ориентации птиц, проведенных с
использованием самых разнообразных методик. Эти
8
исследования, хотя и не в полной мере, обобщены в
книге «Перелеты птиц».
Для понимания основной тенденции автора любо-
пытно одно его высказывание. Будучи, как мы гово-
рили, и биологом, и физиком, Д. Гриффин в начале
своей деятельности считал, что физика — более слож-
ная и квалифицированная наука, а биология — только
описательная, призванная собирать и классифициро-
вать факты. В дальнейшем работа и жизненный опыт
убедили Д. Гриффина, что обе эти отрасли науки по
крайней мере равноценны; у него возникло, как он
пишет, «подозрение», что живые механизмы так слож-
ны и удивительны, что понимание их строения и функ-
ций должно расширить горизонты физики.
Эта мысль, безусловно, заслуживает и внимания,
и размышлений.
Г. ДЕМЕНТЬЕВ

ПРЕДИСЛОВИЕ
Сотни деревенских ласточек, рядами сидящих на
электрических и телеграфных проводах, — обычное
явление для позднего лета. Птицам совершенно без-
различно, что бежит под их лапками: киловатты энер-
гии или сельские новости. Просто провода заменяют
им ветви деревьев, на которых ласточки привыкли со-
бираться в это время года вот уже многие миллионы
лет. Для физика, относящегося к пейзажу только как
к месту приложения своих методов исследования, про-
вода— это лишь однородные вытянутые металличе-
ские цилиндры, с определенной скоростью проводящие
электричество. А на столбы, дорогу и ласточек он не
обратит внимания, потому что они не имеют отноше-
ния к физическим законам передачи энергии и перено-
са информации на расстояние. Однако, пытаясь далее
как-то систематизировать свои мысли, он вдруг заме-
тит, что от птиц так просто не отмахнешься. Их вес,
температура и скорость, с которой они пополняют за-
пасы энергии, — все уже было измерено, если не на
деревенских ласточках, то на таком большом количе-
стве других животных, что и для отдыхающих на про-
водах касаток эти величины могут быть названы с
достаточной уверенностью. Но пока склонный к раз-
мышлениям ученый разбирается в собственных мыс-
лях, птицы с громким щебетанием срываются с места,
некоторое время кружат плотной стаей над сосед-
ними полями, а потом снова опускаются на провода,
только несколько дальше по дороге.
Отчего ласточки всей стаей так возбужденно пере-
летают с места на место? И почему они не собирались
11
на проводах такими большими группами в начале
лета? Если, не успев как-нибудь осмыслить эти факты,
вечером наблюдатель вновь придет в эти места, на
проводах уже никого не будет. Он может проехать
многие километры по сельским дорогам, внимательно
осматривая такие же провода, — ласточки исчезли.
Обратившись к справочнику, он узнает, что ласточ-
ки — настоящие перелетные птицы. Они питаются на-
секомыми, и холодная погода лишает их корма. Но
уже раньше, чем количество насекомых начнет умень-
шаться, ласточки улетают за тысячи километров к
югу, в тропики, где корм в изобилии в течение всей
северной зимы.
Как же удается этому маленькому оперенному лета-
тельному «аппарату» весом всего 15 граммов дважды
в год покрывать расстояния от 4800 до 8000 километ-
ров, расходуя и пополняя запасы «топлива» во время
перелета? Почему ласточки улетают на юг раньше,
чем количество их пищи начинает хоть сколько-нибудь
уменьшаться? И почему, проведя зиму в местах, где
насекомые многочисленны в течение всего года, они
все-таки весной опять отправляются на север? Что
же, в конце концов, представляет собой птица как ле-
тательный аппарат и как сравнить систему управления
и эффективность этой «машины» с самолетом, создан-
ным руками человека? Перелетная птица, даже если
ее рассматривать просто как физическую систему,
отличается от любого искусственного аппарата огром-
ным количеством сложных механизмов, втиснутых в
очень небольшой объем. Аэродинамика полета птиц
неизмеримо сложнее и совершеннее, чем у самолета,
которому птицы уступают разве что в скорости. Сама
форма птичьего крыла меняется во время взмаха, при-
чем в каждом положении отдельное перо работает
наиболее эффективным образом, увеличивая подъем-
ную силу или помогая движению вперед. Повороты,
взлет и посадка требуют еще более совершенных при-
способлений, которые должны действовать очень бы-
стро, так как мелкие птицы, например, успевают за
секунду сделать несколько взмахов крыла.
Перелеты ставят перед нами и очень трудную
проблему навигации. Как удается птицам получать
информацию об отдаленной цели по небесным ориен-
12
тирам и элементам ландшафта, которые, с точки зре-
ния человека-наблюдателя, не имеют никакой связи с
влажными лесами Амазонской низменности или тунд-
рами Аляски? Большинство мелких птиц мигрируют
по ночам, нередко пролетая сотни километров над
океаном. И при этом они находят для себя какие-то
ориентиры, которые направляют их движение.
Перелеты птиц — одна из труднейших проблем био-
физики. Как далеко заведет нас применение физиче-
ских принципов в решении сложных вопросов биоло-
гии? В последующих главах мы попытаемся подвести
итоги уже достигнутого и обсудить наиболее вероят-
ные решения этих проблем, предложенные учеными,
изучавшими их очень тщательно. Самое трудное здесь
то, что нужны новые идеи, и, быть может, именно све-
жие умы, занявшись древними вопросами, скорее все-
го отыщут новые пути для их решения.

Глава 1
МАСШТАБЫ ПЕРЕЛЕТОВ ПТИЦ
Птицы значительно различаются по своей величине
и характеру полета. Казалось бы, длительные переле-
ты на тысячи километров с одного материка на другой
доступны лишь таким крупным и сильным летунам,
как утки, гуси, чайки или хищные птицы. Однако при
ближайшем рассмотрении оказывается, что, напри-
мер, и некоторые колибри весом всего 3—4 грамма
летят на большие расстояния, чем лебеди и пеликаны,
хотя последние примерно в 2500 раз крупнее. Да и
вообще оседлые птицы, всю жизнь проводящие в пре-
делах своей гнездовой территории, составляют исклю-
чение, по крайней мере в странах с умеренным клима-
том. Достойны удивления дальность перелетов, их
массовость, высота, на которой они проходят. Прежде
чем говорить о других замечательных особенностях
миграций, представим себе действительные масштабы
этих перелетов во времени и пространстве.
Прилет и отлет птиц
Как удается биологам определять дальность пере-
летов? Старейший способ, который, несмотря на свою
простоту, все еще остается основным источником на-
ших знаний о перелетах птиц, — это наблюдения за
птицами, встречающимися в разных местностях в раз-
личные времена года, регистрация прилета и отлета
отдельных видов, а также изменений их численности.
Но только немногих птиц можно обнаружить с такой
легкостью, как, скажем, ласточек на телеграфных про-
водах. Большинство их держится во время пролета
близ болот, в зарослях кустарников и т. п.
У многих птиц, внешне похожих друг на друга, ха-
рактер миграций различен. Поэтому-то наблюдатели
при составлении списков авифауны и придают такое
большое значение точному определению вида, а иногда
и подвида птиц. Самые длинные и самые интересные
15
пути перелетов определялись путем скрупулезного
подбора и сопоставления буквально тысяч наблю-
дений о встречах или отсутствии какого-либо вида в
данной местности в определенное время. Так, деревен-
ские ласточки, обычные для некоторых штатов и про-
винций Канады, отлетают примерно в следующие сро-
ки: Саскачеван — 22 сентября, Северная Дакота —
28 сентября, Миссури— 11 октября, Луизиана — 3 но-
ября. Зимой касаток только изредка можно увидеть
севернее южноамериканского материка. Большинство
их зимует в Колумбии, Бразилии, Перу, Боливии, Па-
рагвае и в северной Аргентине. Весной, двигаясь на
север, они появляются в Луизиане около 20 марта,
Миссури — 7 апреля, Северной Дакоте — 25 апреля,
Саскачеване — 30 апреля. Конечно, сроки первого по-
явления ласточек меняются из года в год, различны
они также для более теплых и более холодных райо-
нов перечисленных штатов. И прилетают касатки не
все сразу: численность их нарастает и падает посте-
пенно, хотя нередко можно увидеть появление или
отлет сразу больших стай.
Летние и зимние области распространения дере-
венской ласточки на американском континенте изоб-
ражены на рис. 1. Нет никакого сомнения, что касатки
дважды в год совершают длительные перелеты из Се-
верной Америки в Южную и обратно. Но данные
сезонного распределения еще не говорят о том, где
зимуют ласточки из Саскачевана — в Колумбии или в
Парагвае. А ведь для многих видов птиц границы
зимнего и летнего обитания не так уж далеко отстоят
друг от друга, а иногда и в значительной степени пе-
рекрываются. Примером может служить американская
ворона, которая летом встречается по всей территории
Соединенных Штатов и в большинстве районов Ка-
нады и Аляски — вплоть до северной границы лесной
зоны. Зимой вороны остаются лишь в самых южных
частях Канады, но все еще встречаются на большей
части территории США. Очевидно, те вороны, кото-
рые гнездились и проводили лето в Северной Канаде,
должны были откочевать на юг. Однако наблюдение
за сезонным размещением ворон дает весьма неопре-
деленные сведения о районах, где этот вид птиц отме-
чается круглый год. Хотя границы летнего и зимнего
16
Рис. 1. Границы летнего и зимнего распространения
деревенской ласточки.
обитания птиц часто перекрываются, тщательное наб-
людение и сопоставление фактов показывает, что даже
в тех случаях, когда данный вид встречается в опре-
деленной местности в течение всего года, имеют ме-
сто «скрытые» миграции. Их признаками может быть
временное исчезновение птиц на несколько недель и
последующее появление в большом количестве или
неожиданные колебания численности птиц одного ка-
кого-либо вида. Наконец, нередко можно видеть, как
эти птицы, в одиночку или стаями, летят на север
весной и на юг осенью. Конечно, каждое отдельно
2 Д- Гриффин
17
взятое наблюдение можно истолковать по-разному, но
в целом они определенно говорят, что птицы периоди-
чески мигрируют.
Кольцевание птиц
Общее представление о перелетах птиц, основан-
ное на регистрации сроков их появления и отлета,
подтверждается также другими, более точными и спе-
цифическими методами.
Весьма удобно для биологов то, что ноги птиц по-
крыты прочными щитками. Это позволяет надевать на
них специальные легкие кольца, которые не травми-
руют птиц и не мешают им. Пальцы препятствуют
соскальзыванию кольца. Иногда применяют цветные
кольца для мечения небольших групп птиц с тем, что-
бы следить за их перемещением без повторных отло-
вов. У некоторых видов птиц кольцуют птенцов, пока
они еще не покинули гнезда. Но чаще специальными
ловушками или сетями отлавливают взрослых или мо-
лодых птиц, кольцуют их и сразу же выпускают со-
вершенно невредимыми. За последние 60 лет в Север-
ной Америке и Европе было окольцовано примерно
15 миллионов птиц. Каждое кольцо имеет не только
индивидуальный номер, но и условный адрес, по кото-
рому следует сообщить сведения об окольцованной
птице, если она где-либо будет обнаружена. В Север-
ной Америке на большинстве колец имеется надпись:
«Сообщите Службе рыбы и дичи, Вашингтон». Иногда
этот адрес написан сокращенно1.
Количество возвратов колец с дальних расстояний
в значительной степени зависит от вида птицы. Так,
утки и гуси, на которых постоянно охотятся, дают до
20—25% возвратов от общего числа окольцованных.
У мелких певчих птиц возврат колец составляет менее
1%, а у птиц, большую часть времени проводящих в
полете над океаном, — и того меньше. Повторная
встреча окольцованной птицы составляет в итоге лишь
две точки пролетного пути, который может быть зна- 1
1 О всех встречах птиц на территории Советского Союза,
как с советскими, так и с зарубежными кольцами, следует со-
общать в Центр кольцевания и мечения птиц и наземных млеко-
питающих Зоологического института Академии наук СССР по
адресу. Москва, Центр кольцевания птиц. — Прим, перев.
15
чительно длиннее, чем прямая линия, соединяющая
эти точки на карте. Нередко между временем кольце-
вания и повторной встречей птицы проходит несколько
лет. Конечно, такие сведения дают некоторое пред-
ставление о продолжительности жизни птиц, но они
ничего не говорят о деталях каждого перелета. На-
пример, деревенская ласточка, окольцованная в Са-
скачеване, была встречена в Боливии. Безусловно, это
убедительное свидетельство дальности ее миграций, но
со времени кольцевания прошло шесть лет, и за это
время она, вероятно, совершила одиннадцать переле-
тов между Северной и Южной Америкой.
Но, несмотря на ограниченность этой методики,
некоторые из тысяч возвращенных колец при удач-
ном стечении обстоятельств дают весьма точную кар*
тину перелетов. Например, касатка, окольцованная
в Массачусетсе 28 июня, была найдена мертвой (завяз-
ла в битуме на крыше дома) 26 августа того же года
уже во Флориде. Можно посочувствовать несчастной
птице, однако воспользуемся сведениями, полученны-
ми благодаря возврату этого кольца. Так как ласточ-
ки улетают из Массачусетса только в конце лета, не
подлежит сомнению, что для перелета на расстояние
1960 километров понадобилось значительно меньше
двух месяцев, прошедших с момента кольцевания.
С другой стороны, некоторые возвраты дают при-
мерное представление о действительной скорости пе-
релета в целом и на отдельных его этапах. Например,
пурпурный чечевичник, окольцованный в центральной
части Массачусетса во время весеннего пролета на
север, был добыт тремя днями позже в Бар Харборе,
штат Мэн. Пурпурный чечевичник — зерноядная пти-
ца, родственник воробья, и его сезонные перемещения,
судя по данным кольцевания, редко превышают 370 ки-
лометров. И все же эта птица заслуживает уважения:
скорость ее полета составляет 35—40 километров в
час, и значит, для завершения путешествия ей необхо-
димо было лететь по нескольку часов ежедневно.
Некоторые примеры удивительных перелетов
Один из мелких видов уток, синекрылый чирок,
оказался чуть ли не рекордсменом по скорости и даль-
ности перелета. Менее чем за двадцать семь дней одна
2*
19
из этих птиц пролетела 5280 километров от реки
Св. Лаврентия, близ Квебека, где она была окольцо-
вана, до Британской Гвианы. Таким образом, мини-
мальная средняя скорость полета была около 195 ки-
лометров в день. Еще более быстрые перелеты уток
этого вида, правда при несколько необычных условиях,
описаны ниже, в главе 8. Прекрасными летунами, со-
вершающими поразительные по скорости перелеты,
являются птицы побережий или болот, включая раз-
личных куликов — песочников, ржанок и их ближай-
ших родственников. Один из небольших куликов, аме-
риканский бекасовидный веретенник, с 24 августа по
12 сентября покрыл расстояние в 3680 километров ме-
жду побережьем Массачусетса и зоной Панамского
канала, т.е. двигался со скоростью минимум 200 кило-
метров в день. Американский полулапчатый песочник
весом всего около 15 граммов пролетел 3840 километ-
ров от Массачусетса до Венесуэлы за 26 дней со сред-
ней скоростью 147 километров в день. Но, пожалуй,
наиболее быстрым летуном из прибрежных птиц ока-
зался малый желтоногий улит, птица весом около
100 граммов. Он был окольцован на побережье Мас-
сачусетса 28 августа и уже 3 сентября убит на острове
Мартиника в Вест-Индии. Эта птица пролетела 3090 ки-
лометров за шесть дней. Даже если считать, что она
отправилась в путешествие сразу же, как только ее
выпустили, летела все время по прямой и была убита
в момент, когда достигла Мартиники, то и в этом
случае ее средняя скорость будет составлять 515 ки-
лометров в день.
Эти данные были получены благодаря массовому
кольцеванию некоторых видов птиц, которые, соби-
раясь иногда в больших количествах, дают биологам
возможность ловить и кольцевать их достаточно дли-
тельное время. Однако есть и другие виды птиц. Они
значительно реже собираются большими стаями, по
тоже способны перелетать на большие расстояния.
Многие птицы побережий, такие, например, как золо-
тистая ржанка, гнездятся в Арктике, а на зиму уле-
тают за экватор, чтобы воспользоваться вторым летом
в Южном полушарии. Классическим примером даль-
них перелетов служат миграции полярной крачки, ко-
торая регулярно летит из арктической зоны в Антарк-
20
Рис. 2. Перелеты окольцованных полярных крачек.
Пункты кольцевания молодых крачек на побережье Се-
верной Америки отмечены булавками с белыми голов-
ками, а места, где они были обнаружены через несколько
месяцев, — булавками с маленькими черными головками.
тику и обратно. Эта птица родственна обыкновенной
крачке. Иногда ее называют «макрелевой чайкой» или
«морской ласточкой». Это обычный обитатель океани-
ческих побережий и гаваней в летние месяцы. У нее
узкие и длинные крылья. Мелкую рыбешку она ловит,
ныряя в воду с высоты около метра. Полярная крачка
гнездится вдоль северного побережья Азии, Европы и
Канады, однако зимой она широко распространена в
южных водах Атлантического, Тихого и Индийского
океанов (рис. 2).
Два интересных сообщения об окольцованных по-
лярных крачках показывают возможную скорость
и протяженность их перелетов. Из большого числа
21
крачек, окольцованных на маленьком острове у бере-
гов Лабрадора в июле и августе, несколько птиц было
найдено во Франции, в Западной и Южной Африке.
Особенно интересный случай отмечен в 1928 году:
крачка долетела до Наталя на восточном побережье
Южной Африки, обогнув мыс Доброй Надежды. Она
была найдена мертвой всего через 116 дней после то-
го, как ее 23 июля пуховым птенцом окольцевали в
Лабрадоре. Через несколько лет другая полярная
крачка, помеченная 8 июля в Западной Гренландии,
30 октября того же года была обнаружена в окрест-
ностях Дурбана, близ Наталя. За несколько недель
эти две птицы должны были пролететь по крайней
мере 13 600 и 15 200 километров соответственно. Если
принять во внимание темпы роста птенцов крачки, то
становится ясно, что они могли покинуть свою гнездо-
вую территорию не раньше чем через месяц после
кольцевания. Следовательно, свое первое осеннее пу-
тешествие, равное половине кругосветного, они про-
делали со средней скоростью 160 километров в день.
Некоторые полярные крачки, двигающиеся на юг
вдоль восточного побережья Атлантического океана
из арктических областей Северной Америки и Евра-
зии, летят далеко за мыс Доброй Надежды — в Индий-
ский океан. Так, полярная крачка, окольцованная на
мурманском побережье в СССР, была зарегистри-
рована в Западной Австралии. Правда, в данном
случае между временем кольцевания и повторной
поимкой прошел год, поэтому нельзя с уверенностью
сказать, летела ли птица в Австралию через мыс Доб-
рой Надежды и часто ли происходят такие дальние
перелеты. Тем не менее эти три исключительных при-
мера позволяют думать, что максимальная протяжен-
ность перелетов птиц ограничивается не их летными
способностями, а скорее размерами планеты.
Поскольку перелеты птиц происходят ежегодно в
больших масштабах, естественно задать вопрос: мо-
жно ли наблюдать пролет непосредственно? Вероятно,
наиболее заметны пролеты уток и особенно гусей, ле-
тящих днем традиционным клином и перекликаю-
щихся в полете. Однако такой характер миграций
свойствен лишь небольшому числу видов. Часто бы-
вает трудно сказать, совершает ли сейчас данная
22
стая перелет или она просто перекочевывает с одного
кормного участка на другой, возвращается ли она в
подходящее для отдыха место или ищет новые места
кормежки.
И все же при внимательном наблюдении специа-
лист отметит некоторые едва уловимые особенности.
Во время перелета птицы обнаруживают своего рода
«выдержку», не заметную у них в другое время. Не-
редко они начинают меньше бояться человека и сво-
их естественных врагов. Так, если хищная птица на-
падает на птицу в мигрирующей стае, это не вызы-
вает среди остальных паники, которая, как правило,
возникает в обычных условиях.
Иногда географические факторы вынуждают пе-
релетных птиц группироваться на сравнительно не-
большой территории. Это может быть полоска суши,
вдающаяся в обширное водное пространство, через
которое надо перелететь, или горные хребты, перед ко-
торыми возникают восходящие потоки воздуха, удоб-
ные для парения. Например, во время осенних мигра-
ций большое количество мелких птиц, прежде чем про-
лететь оставшееся расстояние над водой, собирается
на мысе Пели, вдающемся на несколько километров
в озеро Эри (штат Онтарио). Такие же концентрации
мелких птиц наблюдаются на мысе Мэй в штате Нью-
Джерси. «Ястребиная гора» в центральной части Пен-
сильвании служит своеобразным «эскалатором» для
пролетных хищных птиц. Здесь птиц поднимает вверх
воздушный поток, который отражается от склонов од-
ного из Аппалачских хребтов. Конечно, подобные слу-
чаи встречаются исключительно редко. Чаще же пти-
цы дважды в год появляются и исчезают, не привле-
кая особенного внимания к своим перелетам.
Ночные перелеты
Одна из причин, по которой перелеты нередко про-
исходят незаметно, состоит в том, что птицы в боль-
шинстве случаев летят ночью. Конечно, немало их
летит и днем. Как правило, крупные птицы или те, что
могут кормиться во время перелета прямо в воздухе,
пролетают большую часть расстояния в дневное вре-
мя. Но мелкие и скрытно живущие птицы предпочи-
23
тают большую часть времени лететь ночью. Особенно
это касается насекомоядных птиц, которые почти все
дневное время тратят на поиски корма. К дневным
мигрантам относятся хищные птицы, голуби, стрижи,
ласточки, вороны, некоторые мелкие зерноядные пти-
цы— воробьи и вьюрки, а также цапли, утки и гуси.
Мухоловки, иволги, большинство славок и других мел-
ких лесных птиц предпочитают лететь по ночам. Ко-
нечно, из этого правила есть немало исключений. Тот
факт, что дневные миграции значительно легче на-
блюдать, чем ночные, приводит к большим расхожде-
ниям в получаемых данных. Даже в пределах одного
вида в зависимости от времени и места могут встре-
чаться и дневные, и ночные мигранты. Совершенство-
вание методов наблюдения за ночными пролетами, по-
вышение их точности позволяют обнаруживать все
большее и большее количество видов птиц, мигрирую-
щих под покровом темноты. Это касается многих во-
доплавающих, ржанок, крачек и целого ряда мелких
певчих птиц.
Во время ночных пролетов птицы обычно издают
характерные звуки. Нередко они кричат так же, как
и днем, что позволяет орнитологам узнавать, какие
птицы летят в темноте. Некоторые птицы ночью кри-
чат по-иному, а так как они обычно находятся на
большой высоте и разглядеть их невозможно, то и
определить их вид часто не удается. Назначение этих
криков неизвестно, однако весьма вероятно, что они
помогают птицам поддерживать связь и тем самым
сохранять стаю. Стаи же, как правило, летят на зна-
чительном расстоянии одна от другой и вряд ли мо-
гут слышать друг друга.
Один из наиболее эффективных методов наблюде-
ния за ночными перелетами существует уже почти
сто лет, и все же его возможности еще далеко не ис-
черпаны. Это наблюдение с помощью телескопа за
лунным диском. Во время массового пролета терпе-
ливый наблюдатель каждые несколько минут может
видеть птиц, появляющихся на фоне луны. Иногда
специалисту удается определить по характеру полета
их видовую принадлежность. И все же в поле зрения
телескопа попадает лишь сравнительно небольшое
число птиц, так как луна занимает всего 0,5°, или
24
приблизительно одну стотысячную часть небосвода
(по дуге). Обычно птицы летят на высоте около ты-
сячи метров от земли. Отсюда понятно, что наблюда-
тель замечает большее количество птиц, когда диск
луны находится низко над горизонтом, и меньшее —
когда луна подходит к зениту. Но даже при наилуч-
ших условиях этот метод дает возможность заметить
лишь ничтожную долю потока птиц, летящих в ра-
диусе нескольких километров вокруг наблюдателя.
И все-таки само существование этого метода красно-
речиво свидетельствует об огромном количестве птиц,
которые в период массовых миграций в умеренных
широтах совершают ночные перелеты.
В результате применения этого метода удалось
установить, что наибольшее число птиц летит в пол-
ночь. Неожиданным открытием явилось то, что мас-
совый пролет не всегда сопровождается резким уве-
личением численности или, наоборот, исчезновением
птиц в районе наблюдений. Наблюдатели особенное
внимание обращают на стаи птиц, только что по-
явившихся или собирающихся улететь. Понятно, что
за ними значительно легче наблюдать, чем следить
в телескоп за ничтожной долей (0,001%) того коли-
чества птиц, которые пролетают за ночь над головой
наблюдателя. Иногда при наблюдении за лунным
диском можно отметить интенсивные ночные пере-
леты, хотя наутро оказывается, что численность мест-
ной популяции птиц не изменилась. В телескоп
можно увидеть, как на фоне луны проносятся тысячи
птиц, минующих район наблюдения. Они летят изда-
лека, и до рассвета им предстоит покрыть еще сотни
километров. Вероятно, птицы, временно опускающие-
ся на данную территорию или покидающие ее, летят
слишком низко, чтобы их можно было учесть с по-
мощью телескопа.
„Марафонский" перелет
голубого гуся
Исключительно благоприятный случай для изуче-
ния всего пути перелета птиц представился в 1952 г.,
когда самолет столкнулся с большой стаей мигри-
рующих голубых гусей. Голубой гусь, ближайший
родственник более известной канадской казарки, но
25
Рис. 3. Приблизительный маршрут голубых гусей, за-
меченных в южной части залива Джемса (белый кружок)
и через 60 часов прилетевших в Луизиану. Начало
этого осеннего перелета следует искать где-то в районе
гнездовий этих птиц у Гудзонова залива.
равномерно окрашенный в светло-сизый цвет, каж-
дую осень скапливается в окрестностях бухты Джем-
са (южная часть Гудзонова залива), прежде чем ле-
теть на юг к побережью Мексиканского залива
(Луизиана) или в соседние районы Техаса. Вечером
16 октября 1952 г. были замечены необычайно крупные
стаи голубых гусей, направлявшиеся на юг из устья
реки Кезагами, впадающей в бухту Джемса. На сле-
дующий день многочисленные стаи, вероятно голу-
бых гусей и канадских казарок, были замечены
26
летчиками Трансканадской авиалинии на высоте
1800—2400 метров к северу от озера Гурон. Один
самолет при столкновении с птицами получил легкие
повреждения и был вынужден вернуться в аэропорт
Но,рд-Бэй (Онтарио). После этого случая все пилоты
в данном районе были предупреждены о необходи-
мости следить за мигрирующими гусями. 18 октября
большие стаи голубых гусей, летевшие на юг, были
замечены на высоте около 900 метров в южной части
Иллинойса. Наконец, утром 19 октября голубые гуси
достигли района Вермиллион Париш в Луизиане.
Вероятно, эти сведения относились к одним и тем же
пролетным стаям, так как голубые гуси, во-первых,
гораздо малочисленнее канадских казарок, а во-вто-
рых, в эту осень они летели особенно концентриро-
ванно. Основная группа голубых гусей должна была
пролететь около 2720 километров по курсу, отмечен-
ному на рис. 3, от реки Кезагами до района Вермил-
лион Париш примерно за 60 часов, т. е. со средней
скоростью около 48 километров в час. Поскольку го-
лубые гуси могут летать со скоростью от 65 до 70 ки-
лометров в час, они или мало отдыхали в пути, или
летели все 60 часов, но несколько отклонялись от
кратчайшего маршрута. Какие бы предположения ни
делались относительно их поведения во время пере-
лета, ясно, что в пути они лишь очень редко и нена-
долго отвлекались от последовательного движения
на юг.
Миграции других животных
Из всего сказанного о замечательных перелетах
птиц было бы ошибочно делать вывод, что ежегод-
ные миграции характерны лишь для этой группы
животных. Разумеется, высокие летательные способ-
ности позволяют птицам значительно легче совер-
шать дальние путешествия, чем животным с ограни-
ченными возможностями передвижения. Но и среди
млекопитающих есть хорошо летающие животные —
летучие мыши. И хотя они не так заметны, меньше
изучены и, наконец, не так популярны, как птицы,
они тоже могут достаточно успешно совершать пере-
леты. Сезонные наблюдения за появлением и исчез-
новением летучих мышей проводились путем мечения
27
тысяч их особей, причем некоторые были встречены
на значительных расстояниях от места мечения. Все
летучие мыши, распространенные в умеренных ши*
ротах, питаются насекомыми, но зимой этот вид
корма почти полностью исчезает. Летучие мыши
либо впадают в спячку в каких-нибудь прохладных,
но не промерзающих убежищах, например в пещерах,
или мигрируют на юг, где и зимой есть насекомые.
Впервые предположение о том, что летучие мыши
улетают на юг, возникло, когда обнаружилось, что
некоторые виды их в Европе, на севере США и Ка-
нады весьма редко встречаются на зимовках в пеще-
рах, хотя летом они здесь очень многочисленны.
Позднее кольцеванием было показано, что даже те
летучие мыши, которые зимуют в пещерах, обычно
мигрируют на 240—320 километров от мест летнего
обитания в какую-нибудь определенную пещеру, вы-
бранную в качестве зимнего убежища.
В юго-западной части Соединенных Штатов оби-
тает особый вид насекомоядных летучих мышей —
мексиканский складчатогуб. Эти животные местами
чрезвычайно многочисленны, особенно в пещерах та-
кого типа, как Карлсбадская в Нью-Мексико. Мно-
гие тысячи этих летучих мышей были окольцованы в
юго-восточных штатах и в Мексике, а затем часть их
была обнаружена в северной и центральной Мексике
в 1280 километрах от Нью-Мексико и Оклахомы.
В Европе с помощью кольцевания также удалось
проследить за перелетами летучих мышей, самый
дальний из которых был совершен из Дрездена на
северо-восток — в Литву.
Однако и некоторые млекопитающие, не способ-
ные летать, тоже совершают далекие путешествия.
Так, киты, за которыми охотятся из-за их мяса и
жира, были помечены специальными безвредными
гарпунами, и некоторые из них позднее добыты за
сотни километров от места мечения. Как известно,
тюлени тоже мигрируют с мест размножения, напри-
мер с известных островов Прибылова в Беринговом
море на юг до тропических вод Тихого океана, и об-
ратно. Даже те млекопитающие, которые могут пу-
тешествовать только «пешком», совершают сезонные
миграции на 160 и более километров, как некогда
28
бизон в американских прериях или канадский север-
ный олень — обитатель арктических тундр.
Морские черепахи проплывают в океане сотни
километров от районов своего обычного обитания до
песчаных побережий, где они откладывают яйца.
Так, черепахи, которые вывелись в средней Атлан-
тике на песчаных отмелях около острова Вознесе-
ния — приблизительно на полпути между Африкой и
Бразилией, — мигрируют на запад до берегов Юж-
ной Америки и вновь возвращаются к этой малень-
кой группе островов. Другие черепахи мигрируют от
берегов Флориды в отдаленные части Карибского
моря. Даже некоторые мелкие черепахи, обитатели
прудов и рек, мигрируют на несколько сот метров
или даже на полтора-три километра от их обыч-
ного местообитания до песчаных участков, удобных
для откладки яиц.
Рыбы также совершают удивительные миграции
как в океане, так и в пресных водах. Всякий слышал
о лососях и других рыбах, которые большую часть
года проводят в море, часто за сотни километров от
берега, но весной подходят к устьям рек и подни-
маются по ним, преодолевая для достижения нере-
стилищ даже водопады. Многие другие рыбы совер-
шают такие же миграции к местам нереста из
глубоких озер по впадающим в них маленьким реч-
кам. В водах океана тоже происходят обширные
миграции, которые, однако, значительно сложнее
изучать из-за трудностей лова или наблюдения за
рыбами, плавающими на огромные расстояния и на
больших глубинах.
Миграции не являются монополией только позво-
ночных животных. Кальмары, например, мигрируют
по крайней мере на 160 километров вдоль берегов
Европы. Для многих морских ракообразных харак-
терны вертикальные миграции с глубин в несколько
десятков метров к поверхности океана. По ночам
через каждые 24 часа они всплывают на поверхность,
перемещаясь таким образом примерно в те же усло-
вия слабого освещения.
Но наиболее хорошо известны и во многих отно-
шениях наиболее удивительны миграции насекомых.
Многие насекомые настолько мелки и так плохо
29
летают, что могут путешествовать лишь благодаря
ветру, далеко уносящему своих пассажиров. Некото-
рые из них часто уносятся вверх восходящими пото-
ками воздуха, а затем, нередко пролетев сотни кило-
метров, очень плавно опускаются на землю, так как
сопротивление воздуха значительно выше веса их тел.
Пауки специально дожидаются благоприятного со-
четания ветра и восходящих потоков воздуха, а за-
тем выделяют длинные шелковистые паутинки, кото-
рых оказывается достаточно, чтобы подняться с зем-
ли. Но, помимо этих пассивных путешественников,
среди насекомых есть и много хороших летунов, спо-
собных активно мигрировать на большие расстояния
и почти так же хорошо придерживаться определен-
ного маршрута, как это делают птицы и летучие
мыши.
Бабочка-данаида
Так как насекомые очень малы, а численность их
достигает астрономических величин, наблюдение за
каждым насекомым в отдельности почти невозможно.
Об их миграциях судят почти исключительно по дан-
ным несложной, хотя и трудоемкой регистрации их
сезонного появления и исчезновения. Этот способ
наблюдения убедительно показал, что различные ба-
бочки, некоторые виды мотыльков и, возможно, не-
которые стрекозы способны мигрировать на многие
десятки и сотни километров. Недавно была испробо-
вана методика индивидуального мечения бабочек-да-
наид— многочисленного и далеко мигрирующего ви-
да. Эта бабочка весит всего 0,4 грамма и значитель-
но легче даже самого маленького колибри. Все же
это сравнительно крупные бабочки, но если наблю-
дать их в полете, то создается впечатление, что они
должны ежеминутно присаживаться на землю и от-
дыхать. Трудно поверить, что такие тонкие, словно
бумажные, крылышки могут уносить этих хрупких
насекомых на сотни километров во время регуляр-
ных ежегодных миграций. Многолетние наблюдения
за сезонным появлением и исчезновением данаиды и
других бабочек позволили биологам сделать предва-
рительный вывод, что они мигрируют на значитель-
ные расстояния в северном и южном направлениях,
30
Рис. 4. Бабочки-данаиды, помеченные около Торонто
(белый кружок), в следующую осень были обнаружены
в местах, обозначенных черными точками. Перелет
в Мексику протяженностью около 3000 километров
был совершен за 4 месяца и 7 дней, а перелет одной
бабочки в Техас занял всего 42 дня.
несмотря на господствующие ветры и такие географи-
ческие барьеры, как реки, озера или горные массивы.
Недавно это предположение было подтверждено
и дополнено путем одновременного массового мече-
ния, проведенного под руководством Ф. А. Уркхарта
из Торонто. Метки представляли собой маленькие
пронумерованные полоски бумаги, которые наклеи-
вали на крылья. Таким способом с помощью энту-
зиастов и биологов-любителей были помечены мно-
гие тысячи бабочек-данаид. Некоторые из них,
31
помеченные в Торонто (Онтарио), были обнаружены
на острове Лонг-Айленд около Нью-Йорка и даже
южнее, вплоть до Флориды и Техаса (рис. 4). Самое
быстрое путешествие на очень большое расстояние
совершила бабочка, выпущенная в Онтарио 13 сен-
тября и пойманная за 2150 километров южнее, в
Техасе, 25 октября того же года. Минимальная сред-
няя скорость этого путешествия составляла 51 кило-
метр в день. Самый дальний из известных перелетов
совершила данаида, прилетевшая из Онтарио в рай-
он Сан-Луис-Потоси в Мексике. Этот перелет занял
у нее 4 месяца и 7 дней. Она не установила абсолют-
ного рекорда скорости, но покрытое ею по воздуху
расстояние поразительно — 3000 километров!
Мы слишком мало знаем о миграциях данаид и
других бабочек, кроме самого факта, что они про-
летают расстояния, сравнимые с перелетами птиц.
И прежде чем мы вернемся к более изученным миг-
рациям птиц, важно отметить громадный энергетиче-
ский запас бабочек, позволяющий им совершать пе-
релеты из Торонто к берегам Мексиканского залива
в течение нескольких недель. Невольно создается
впечатление, что наши современные познания в био-
логии нередко ограничены лишь частичным объясне-
нием ее наиболее простых проблем.
Глава 2	РАДИОЛОКАТОР НАБЛЮДАЕТ
ЗА ПТИЦАМИ
Появившийся недавно новый способ изучения пе-
релетов птиц вдохновил неутомимых наблюдателей
за птицами на фоне лунного диска. История о том,
как радиолокатор стали использовать для изучения
перелетов птиц,— интересный, порой курьезный при-
мер контакта биологии и физики. Конечно, радиоло-
каторы были сконструированы для военных целей,
среди которых основное значение имели обнаружение
и определение местоположения вражеских самолетов.
Вслед за первыми довольно примитивными попыт-
ками, предпринятыми в 20—30-х годах, все великие
державы, участвовавшие во второй мировой войне,
приложили огромные усилия к совершенствованию
радиолокационных систем, с тем чтобы они могли
обнаруживать самолеты на больших расстояниях и
точнее определять их курс. В настоящее время в ра-
диолокаторах широко используется особый прибор
для представления получаемой информации, — так
называемый индикатор кругового обзора (ИКО).
В основе его — электронно-лучевая трубка, напоми-
нающая обычный телевизионный кинескоп. Внутри
нее пучок электронов разгоняется в вакууме и бом-
бардирует флуоресцирующее вещество, нанесенное
на внутреннюю поверхность экрана. Перемещение
электронного луча автоматически связано с измене-
нием направления луча радиолокатора, а интенсив-
ность отраженного сигнала зависит от отражающих
объектов. В результате на экране создается «карта»
пространства вокруг радиолокационной установки.
Азимут определяется непосредственно по экрану, а
расстояние до обнаруженного самолета или любой
другой цели, отразившей импульсы радиолокатора,
измеряется по масштабной радиальной шкале от све-
тящейся точки в центре экрана (местоположение ра-
диолокатора) до изображения цели.
3 д. Гриффин	33
Рис. 5. Упрощенная схема трубки индикатора кру-
гового обзора (ИКО) радиолокационной установки,
где электронный луч обозначен штриховой линией.
Специальные пластины и катушки отклоняют луч и
заставляют его перемещаться по светящейся по-
верхности трубки и таким образом рисовать «карту»
окружающего пространства.
Специальное устройство в радиолокаторе создает
узкий луч высокочастотных радиоволн, который пере-
мещается в горизонтальной плоскости, последова-
тельно проходя все направления. Одновременно с
этим пучок электронов в электронно-лучевой трубке
описывает точно такие же круги на экране ИКО.
34
Кроме того, электронный луч отклоняется от центра
экрана к периферии и обратно, прочерчивая, таким
образом, радиусы по его круглому полю. Если радио-
эхо не отражается от какой-либо цели, то интенсив-
ность электронного луча невысока и он не оставляет
на экране заметного следа. Но когда эхо от импуль-
сов, посланных радиолокатором, вернется к приемной
антенне, интенсивность электронного пучка мгновен-
но возрастет и на экране возникнет светящееся пят-
но (рис. 5). Скорость перемещения луча по данному
радиусу в точности соответствует времени прохожде-
ния радиоимпульсом определенного расстояния до
цели и обратно. Допустим, что радиолокационная
установка настроена таким образом, что перемещение
электронного луча от центра к краю экрана соответ-
ствует прохождению радиоимпульсом 40 километров,
причем скорость движения последнего составляет
примерно 300 000 километров в секунду, т. е. равна
скорости света. Отсюда получаем, что расстояние в
40 километров и обратно радиоимпульс пройдет за
2,7Х10-4 секунды. Радиолокатор настраивают так, что
радиальное перемещение электронного луча от цент-
ра к периферии совершается за то же самое время.
Отражение радиоимпульса от любого предмета вы-
зывает появление светящейся отметки на «карте»,
которую рисует электронный луч на флуоресцирую-
щем экране электронно-лучевой трубки
Области применения
и недостатки радиолокатора
Как и любое другое устройство, радиолокатор с
ИКО имеет свои недостатки и может применяться
лишь в известных пределах. Очень сильное эхо остав-
ляет на экране яркие и отчетливые отметки, тогда
как небольшие по размерам или более удаленные
предметы обозначаются на экране значительно сла-
бее. Конечно, можно повысить степень усиления сиг-
нала, но, в конце концов, спонтанные перемещения
электронов в самой схеме или рассеивание радиоволн
1 Более подробное описание устройства радиолокатора мож-
но найти в книгах, специально посвященных этому вопросу.
3*
35
в атмосфере создадут на экране фоновый шум, или
«снег», который маскирует отметки от небольших или
удаленных объектов. Чтобы обеспечить возможно
большую чувствительность установки, оператор дол-
жен постоянно регулировать степень усиления систе-
мы, с тем чтобы уловить даже самые слабые ответные
импульсы. А для этого нередко требуется поднимать
усиление до такого уровня, когда экран заполнится бес-
порядочными вспышками, создающими фоновый шум.
Опыт, накопленный при работе с радиолокатор-
ными установками, показывает, что «шум», создавае-
мый атмосферными помехами, стал постоянной про-
блемой и серьезным ограничением эффективности
радиолокатора. По мере усиления мощности излучае-
мых радиоимпульсов и повышения чувствительности
приемной аппаратуры в поле зрения радиолокатора
стали попадать не только самолеты.
Радиоэхо может отражаться от дождя, снега и
даже микроскопических капелек воды или кристал-
лов льда, из которых состоят облака, так же как от
пылевых бурь и стай саранчи. Облака, дождь и дру-
гие скопления атмосферной влаги создают характер-
ный рисунок на экране радиолокатора. Можно рас-
познать грозу и град, узнать заранее о приближении
штормов, водяных смерчей или ураганов и предупре-
дить по радио. В связи с этим для метеорологов были
сконструированы специальные радиолокаторы.
Но инженеров, специалистов по радиолокации,
продолжали беспокоить и некоторые другие помехи,
которые постоянно перемещались. Они часто появля-
лись и совершенно необъяснимо исчезали. Озадачен-
ные операторы прозвали их «ангелами»1. В течение
второй мировой войны все, что касалось радиолока-
ционных установок, тщательно засекречивалось, в
особенности сведения о дефектах отдельных систем,
которыми противник мог воспользоваться, чтобы из-
бежать обнаружения. В результате, вместо того что-
бы расширить изучение радиолокационных «ангелов»
и классифицировать их, этот вопрос всячески замал-
1 «Ангелы» — отметки, образованные на экране радиолока-
тора в результате отражения радиоимпульсов от случайных не-
однородных образований в атмосфере — стай птиц, насекомых
и т. д. — Прим. ред.
36
чивался и в течение многих лет оставался лишь те-
мой для обсуждения на закрытых заседаниях.
Некоторые типы загадочных «ангелов» наблюда-
лись постоянно, а поскольку было замечено, что они
появляются в определенное время года и суток, то
инженеры, занимающиеся усовершенствованием ра-
диолокационных установок, стали искать объяснение
в метеорологических явлениях.
Наглядным примером могут служить «ангелы-
кольца», обнаруженные в некоторых районах Англии.
Иногда на чистом экране радиолокатора замечали
неожиданное появление отчетливого пятна. Интенсив-
ность ^свечения пятна и его размеры увеличивались,
затем оно постепенно бледнело в центре и превраща-
лось в кольцо. Увеличиваясь в размерах, оно все бо-
лее тускнело, а через несколько минут исчезало со-
всем. Некоторые из этих «ангелов-колец» появлялись
довольно регулярно, изо дня в день, в одной и той
же точке. Был ли это какой-нибудь неизвестный тип
воздушного потока, нагретого лучами восходящего
солнца и увлекающего невидимую пыль, от которой
и отражалось радиоэхо, или же это было обусловле-
но каким-то другим явлением природы?
Радиолокационные „ангелы"
Возникло предположение, что радиоволны могут
отражаться от птиц. Сначала его не приняли всерьез.
Ведь каждому известно, что хорошо отражают радио-
волны металлы, но у птиц мягкое, а не металлическое
тело, да и не так уж много их летает вокруг радио-
локационных установок. Однако постепенно выясни-
лось, что у «ангелов» есть много общего с птицами.
Они двигались почти равномерно, нередко против
ветра, разгоняющего облака и пыль, взвешенную в
воздухе. Особенно многочисленны они были весной
и осенью, причем никогда не поднимались очень
высоко, что отличало их от электрических явлений,
которые происходят в более высоких слоях атмосфе*
ры. Наконец, кто-то обследрвал места, где особенно
часто появлялись «ангелы-кольца», и обнаружил, что
они совпадают с местами отдыха огромных стай
скворцов. Самое сильное эхо возникало, когда тыся-
37
чи скворцов покидали места ночевок и разлетались
на день во всех направлениях в поисках пищи.
Воодушевленные этими сведениями, инженеры
установили на радиолокационных антеннах телеско-
пы и, когда условия были благоприятными для ви-
зуальных наблюдений, увидели птиц на расстояниях,
совпадающих с измеренными по экрану ИКО. Ко-
нечно, еще не все типы радиоэхо разгаданы, но все-
таки большая часть «ангелов» несомненно летает на
птичьих крыльях.
Как только выяснилось, что диффузные молочно-
белые «ангелы» на экране ИКО соответствуют птичьим
стаям, естественным стало использование радиолока-
торов для изучения миграций птиц. К сожалению, воз-
можности применения этого метода наблюдения слиш-
ком ограничены, так как наиболее чувствительные
радиолокационные системы дальнего действия по
вполне понятным причинам используются только в
военных целях. Лишь в редких случаях чрезвычайно
дорогостоящая радиолокационная установка одно-
временно с выполнением основной задачи может быть
использована и для наблюдения за птицами. Кроме
того, радиолокаторы обычно настраивают так, чтобы
уменьшить помехи от «ангелов» и повысить чувстви-
тельность к сигналам, отраженным от самолетов,
что, разумеется, делает их почти бесполезными для
биологов. Если бы операторы мощных радиолокаци-
онных установок фотографировали на экране ИКО
четкое изображение сигналов, отраженных от птиц,
это дало бы возможность заинтересованным биоло-
гам анализировать фотографии и значительно больше
узнавать о миграциях птиц в районе каждой уста-
новки. В настоящее время, когда многие устаревшие
радиолокационные системы вытеснены новейшими
образцами, создается реальная возможность исполь-
зовать снятые с вооружения радиолокаторы для ре-
шения стоящих перед биологами задач.
Тщательное изучение показывает, что не все «ан-
гелы» одинаковы. Иногда белые пятна на экране
слабы, а иногда они так велики и ярки, что запол-
няют весь экран (как, например, на рис. 6). Обычно
луч радиолокатора вращается в горизонтальной пло-
скости, делая полный оборот за несколько секунд, а
38
Рис. 6. Экран ИКО во время массового пролета
птиц. Эхо от птичьих стай дает диффузное изображе-
ние, а от самолетов — хорошо заметные плотные пятна,
похожие на те, что изображены в верхней левой части
экрана. След от самолета заметно сдвигается после
каждого оборота антенны радиолокатора, тогда как
птицы движутся настолько медленно, что след от них
постепенно растворяется.
так как каждое пятно на экране, вызванное отразив-
шимися от птиц импульсами, смещается за этот про-
межуток времени, то и весь рисунок на экране ИКО
постоянно меняется. Если каждые 10—12 секунд фо-
тографировать изображение на экране, а затем пу-
стить кинопленку со скоростью 16 кадров в секунду,
то можно за несколько минут, словно в телескоп,
увидеть всю картину ночного перелета.
Каждое пятнышко соответствует не отдельной
птице, а представляет собой результат отражения
сотен радиоимпульсов от десятков птиц. Никто еще
всерьез не пытался определить соотношение между
39
этими постоянно меняющимися вспышками, похожи-
ми на помехи на экране плохо настроенного телеви-
зора, и действительной численностью пролетающих
птиц. Это могут быть разные виды птиц, отличаю-
щиеся по размерам, скорости полета, летящие на
различной высоте и, возможно, не в одном и том же
направлении. Причем они находятся на расстоянии
нескольких километров от радиолокатора в объеме
многих тысяч кубических метров воздуха. Поэтому
скорее удивительно то, что радиолокатор вообще спо-
собен как-то заметить птиц, чем то, что он дает так
мало.
Иногда отмечается странное явление: при радио-
локационном наблюдении за птицами эхо от них вре-
мя от времени пропадает. Причем это наблюдается
даже в тех случаях, когда птицы вряд ли могли спу-
ститься на землю. По-видимому, сильное эхо может
дать лишь очень плотная стая мелких птиц. Если же
стая рассредоточена, то при той же общей численно-
сти птиц эхо от нее будет слабее или вовсе неразли-
чимо над уровнем фонового шума. Поэтому общая
картина перелетов, полученная с помощью радиоло-
каторов, может быть искаженной, так как радиоло-
катор значительно лучше учитывает концентрирован-
ные стаи, чем отдельно летящие особи.
Однако несмотря на все эти сложности и ограни-
чения, опытные наблюдатели, изучающие отраженные
от птиц сигналы, начали классифицировать и при-
близительно определять их различные типы. Так, на-
пример, Вильям Друри из Массачусетского одюбо-
новского общества и его коллеги Д. Бэрд, А. Кейт
и Т. Низбет различают следующие типы «ангелов».
Во-первых, это крупные, четкие, медленно перемещаю-
щиеся пятна, которые соответствуют чайкам (в райо-
не полуострова Кейп-Код — главным образом сере-
бристой чайке). Эрнст Зуттер из Цюриха в Швейца-
рии с помощью радиолокатора легко узнавал чаек
каждый день, утром и вечером, во время их перелетов
между озером Констанции и городской свалкой.
Есть еще одна категория отчетливо различимых
быстро движущихся «ангелов», за которыми можно
следить на большом расстоянии, — птицы побережий
или болот (кулики-песочники, ржанки и близкие им
40
виды). Наконец, встречаются мелкие, слабые, диф-
фузно расположенные пятна, которые движутся по
экрану, сохраняя характер последовательного мигра-
ционного перемещения. Это почти наверняка мелкие
певчие птицы, особенно славки.
Если эта неточность в определении кажется разо-
чаровывающей, то следует вспомнить, что сам факт
регистрации радиоэхо от птиц с расстояния в 30 и
более километров был полной неожиданностью для
всех, в том числе и для создателей радиолокатора.
Уже при случайном использовании радиолокатора
для изучения миграций птиц были получены важные
сведения, подтверждающие многие предположения,
сделанные ранее косвенным путем.
Радиолокатор значительно расширил наши пред-
ставления о миграциях птиц, особенно о масштабах
массовых перелетов, а также продемонстрировал уди-
вительную способность даже самых мелких птиц пре-
одолевать огромные пространства океана. Например,
анализ радиосигналов, отраженных от птиц, поки-
дающих осенью восточную часть Массачусетса, по-
казал, что здесь происходят частые массовые пере-
леты мелких певчих птиц над океаном в юго-восточ-
ном и южном направлениях. Эти птицы летят над
Атлантическим океаном со скоростью 40—50 кило-
метров в час и залетают так далеко, что радиолока-
тор уже не может улавливать отраженные от них
сигналы. Древесная славка, обычно летящая по этому
маршруту, часто попадает в поле зрения радиолока-
тора. Она летит из Массачусетса на юго-восток, при-
мерно в направлении Венесуэлы. Если отмечается
интенсивный пролет мелких певчих птиц, движущих-
ся со скоростью около 40—50 километров в час, то
на следующий день орнитолог почти наверняка обна-
ружит значительное уменьшение численности местных
древесных славок. А еще через день на Бермудских
островах число их резко возрастет. Однако радиоло-
катор «видит» такое огромное количество мелких
птиц, следующих на юг и юго-восток из Массачусет-
са, что на Бермудах, вероятно, может быть учтена
лишь небольшая их часть, остановившаяся здесь на
несколько дней. Подавляющее же большинство птиц
должно покрыть все расстояние в 3000—4000 кило-
41
метров до Антильских островов или Южной Америки
без остановки на Бермудах.
В предыдущей главе были приведены примеры
рекордной скорости перелетов, установленные по дан-
ным кольцевания. В большинстве случаев средняя
дневная протяженность перелета птиц составляет от
160 до 480 километров. Мы уже отмечали приблизи-
тельность таких подсчетов, так как невозможно уста-
новить, какую часть времени, прошедшего между
кольцеванием и повторной поимкой, птица затратила
на сам перелет.
Анализ данных, полученных с помощью радиоло-
каторов, показывает, что даже мелкие птицы совер-
шают длительные перелеты с обычной для них ско-
ростью полета. А направление, которого они придер-
живаются в начале полета над океаном, говорит о
том, что многим из них придется лететь по крайней
мере 60—70 часов без остановки. За 70 часов полета
со скоростью 48 километров в час древесная славка
покрывает 3360 километров — и это несмотря на ве-
тер. Во всяком случае, известно, что эти птицы про-
летают, не останавливаясь, расстояние в 2880 кило-
метров от Массачусетса до Пуэрто-Рико, а вполне
вероятно, что многие из них летят и дальше, вплоть
до Малых Антильских островов или Южноамерикан-
ского материка. Непосредственное наблюдение, а
также данные кольцевания уже давно навели биоло-
гов на мысль о том, что некоторые птицы совершают
длительные перелеты. Но радиолокатор показал, что
такие перелеты — явление, обычное для миллионов
птиц.
Высота перелетов
Даже несмотря на огромные достижения авиации
за последние 60 лет, высота, которой достигают пти-
цы во время перелетов, все еще производит внуши-
тельное впечатление, хотя бы только потому, что
птицы держатся на ней в течение многих часов или
даже дней исключительно благодаря работе мышц.
Уже прежние наблюдения с земли показали, что
птицы могут успешно летать на высотах, где в воз-
духе содержится значительно меньше кислорода, чем
в привычных для нас нижних слоях атмосферы. Гра-
42
чей, например, наблюдали на высоте 3300 метров, где
содержание кислорода в воздухе составляет только
66% его концентрации на уровне моря, а уток и ржа-
нок — на высоте 2200—2400 метров, причем летели они
с обычной для них скоростью. Некоторые кулики, на-
пример кроншнепы, а также журавли были замечены
альпинистами у Джомолунгмы на высоте более
6000 метров. Гусей видели во время их перелета над
Гималаями на высоте 8850 метров. Воздух здесь со-
держит всего лишь 30% того количества кислорода,
которое отмечается на уровне моря.
При наблюдении за ночными мигрантами в теле-
скоп невозможно с достаточной точностью опреде-
лить высоту их полета. В то же время некоторые ра-
диолокационные системы с исключительной точностью
определяют высоту, которой достигают птичьи стаи.
Разносторонний анализ радиоэхо от птиц, сфотогра-
фированных с экрана ИКО мощной радиолокацион-
ной установки на полуострове Кейп-Код, включал и
анализ записей радиовысотомера. В этом специали-
зированном варианте индикаторный луч движется
вверх и вниз в вертикальной плоскости, а восприни-
маемое эхо автоматически фиксируется на экране в
виде светового пятна, расстояние которого от гори-
зонтальной линии соответствует в определенном мас-
штабе высоте до цели. Наведение на цель в горизон-
тальной плоскости может осуществляться по желанию
оператора. Один из недостатков этой системы заклю-
чается в том, что отражение импульсов от поверхно-
сти земли или воды сильно искажает запись сигналов
на небольших высотах, так что только сравнительно
высоко летящие птицы достоверно учитываются ра-
диолокационными системами этого типа. Самый тща-
тельный анализ современных данных, полученных
при непрерывной работе радиолокатора в течение
45 ночей в период массового пролета, показал, что
наиболее обычная высота полета над океаном почти
для всех видов птиц составляет от 450 до 750 метров.
Только в 10% случаев эхо от птиц приходит с высоты
более 1500 метров и менее 1%—с высоты более
3000 метров, причем разница между средними значе-
ниями высоты полета над морем и материком совер-
шенно незначительна. Результаты других наблюде-
43
ний, проведенных с помощью радиолокатора, а также
случайные встречи самолетов со стаями мигрирую-
щих птиц полностью согласуются с данными, полу-
ченными на полуострове Кейп-Код. По наблюдениям,
проведенным в Англии с помощью радиолокационной
установки несколько иного типа, высота полета для
большинства видов птиц составляет 1500 метров, а для
некоторых, особенно в ясные ночи, — до 3900 метров.
Хотя так высоко летит лишь относительно неболь-
шое число мигрирующих птиц, они тем не менее
представляют значительный интерес, так как успешно
разрешают серьезную физиологическую проблему со-
хранения работоспособности мышц в условиях раз-
реженного воздуха больших высот. Наблюдения на
полуострове Кейп-Код показали, что некоторые от-
раженные сигналы поступают иногда с высоты
6000 метров и более. По форме некоторых из них, а
также по скорости их перемещения можно устано-
вить, что они отражаются от стай мелких певчих
птиц. Но все-таки большинство истинно высотных ле-
тунов представлено куликами, особенно песочниками
и ржанками.
В горных районах пока еще не удалось с помощью
радиолокатора получить аналогичные сведения. Од-
нако непосредственное наблюдение, подобное упомя-
нутому выше, показывает, что массовые миграции
происходят и над вершинами высочайших горных
хребтов. Наибольшее впечатление производят птицы,
которые дважды в год летят над Гималаями из цен-
тральных областей Европейской части СССР в Ин-
дию и обратно. Иногда перелет идет по ущельям, но
в Гималаях даже эти проходы находятся на высоте
около 3000 метров. Более того, в хорошую погоду
видно, как многие пролетные стаи пренебрегают до-
линами и забираются на такую высоту, что могли бы
пролететь над самыми высокими пиками.
На высоте около 5400 метров воздух содержит
лишь половину того количества кислорода, которое
находится на уровне моря. Альпинисты в зависимо-
сти от степени акклиматизации и физической вынос-
ливости начинают испытывать затруднения на высо-
тах между 3000 и 6000 метров- Как известно каждо-
му, восхождение на высочайшие вершины мира, в
44
особенности на Джомолунгму, доступно лишь перво-
классным альпинистам, снабженным сложным экспе-
диционным снаряжением, в том числе кислородными
баллонами, которыми приходится пользоваться через
короткие промежутки времени. Достаточно прочитать
подробные описания тех болезненных и мучительных,
причиняющих боль усилий, которые требуются толь-
ко для того, чтобы выползти из спального мешка и
надеть ботинки, чтобы в полной мере оценить, напри-
мер, путешествие гусей на собственных крыльях над
Гималаями на высоте около 8850 метров. Сообщение
о перелете гусей над вершиной Джомолунгмы еди-
нично, но многие гималайские экспедиции сообщали
о пролетных и местных птицах, которые без видимых
усилий летают на высотах, где даже хорошо подго-
товленный альпинист должен отдыхать через каждые
несколько сот шагов. Никому не известно, каков уро-
вень обмена веществ у гусей во время их перелета
через Гималаи, но ясно, что такой перелет требует
огромного напряжения. Альпинисты должны посте-
пенно акклиматизироваться в течение нескольких не-
дель, прежде чем они смогут (да и то с большим тру-
дом) подняться выше 6000 метров. Мигрирующие же
гуси, вероятно, в течение одного дня, взлетев с си-
бирских равнин, набирают максимальную высоту и
спускаются на реки и озера Индии.
Этот биологический феномен еще недостаточно
изучен, чтобы можно было хоть как-то объяснить,
каким образом птицам удается избегать высотной
болезни и сохранять достаточное количество мускуль-
ной энергии для полета в воздухе, содержащем
лишь 1/4 часть количества кислорода, отмечаемого
на уровне моря. Объяснение этого удивительного со-
вершенства ждет своего исследователя, который пред-
ложит специальные методы изучения энергетики по-
лета птиц на больших высотах.
Скорость перелетов
В течение более чем ста лет люди, интересовав-
шиеся птицами, пытались измерить скорость их по-
лета, но удивительно, насколько трудно получить до-
статочно точные сведения. Одна из самых типичных
45
ошибок заключалась в том, что не учитывалась раз-
ница между скоростью движения по земле и по воз-
духу,— делалось даже наивное предположение, что
они равнозначны. В наши дни каждый, кто путешест-
вовал на самолете, знает, что воздух находится в по-
стоянном движении и скорость самолета или птицы
представляет собой результирующую их собственной
скорости и скорости ветра. К этому надо добавить,
что воздушные массы на разных высотах переме-
щаются с различной скоростью, а иногда и в разных
направлениях, Обычно на высоте в несколько сот
метров ветер сильнее, тогда как у поверхности земли
в силу трения и турбулентности скорость ветра много
меньше. Таким образом, рассчитывая скорость пти-
цы, летящей на высоте в несколько сот или тысяч
метров над землей, недостаточно делать поправку
только на скорость ветра в приземном слое.
В большинстве аэропортов метеорологи исследуют
«верховой ветер», наблюдая за полетом шаров-зон-
дов с помощью радиолокатора или через специаль-
ный телескоп, измеряющий угловое смещение шара.
Один из способов измерения скорости полета птиц
заключается в том, что наблюдатель следует за пти-
цами на самолете, пытаясь либо уравнять свою ско-
рость (она определяется обычным аэроспидометром)
со скоростью полета птицы, либо каким-нибудь спо-
собом определить, насколько медленнее летит птица
по сравнению с самолетом. Для наиболее быстрых
летунов этим способом удалось получить достаточно
точные данные. Однако и здесь возникает вопрос: а
не летят ли птицы быстрее при приближении само-
лета?
Несколько лет назад Мейнертцхаген, используя
перечисленные методики и критически оценивая опу-
бликованные прежде сведения, провел тщательные
измерения скорости полета различных птиц. Он дает
следующие максимальные значения скоростей для
самых быстрых летунов при горизонтальном полете:
утка-кряква — 96 километров в час; примерно с та-
кой же скоростью (91—99 километров в час) летают
стриж, золотистая ржанка и колибри, несмотря на
большие различия в размерах и способах полета.
Многие птицы при крутом пикировании развивают
46
скорость более 160 километров в час. Известен слу-
чай, когда самолет, летевший со скоростью 160 ки-
лометров в час, перегнала стая мелких ржанок, ско-
рость которых, вероятно, составляла около 180 кило-
метров в час. Но более мелкие певчие птицы ле-
тают обычно со скоростью порядка 50 километров
в час.
Для оценки скорости полета мигрирующих птиц
наиболее точные сведения дает опять-таки радиоло-
катор. Друри с сотрудниками изучал сигналы, отра-
женные от птиц, вид которых определялся по харак-
теру изображения на экране и высоте полета. Иссле-
дования показали, что кулики-песочники и ржанки
в течение многих часов могут лететь со скоростью
70 километров в час. Вероятно, максимальные дан-
ные, приводимые Мейнертцхагеном для этих птиц
(96 километров в час), были получены при необыч-
ном увеличении ими скорости в каких-то конкретных
условиях, и вряд ли они могут сохранять ее при дли-
тельных перелетах. Судя по сигналам, отраженным
от мелких певчих птиц, они летят медленнее, обычно
со скоростью около 50 километров в час.
Направления перелетов
Обычное утверждение, что птицы летят весной
на север, а осенью на юг, является значительным
упрощением, хотя оно почти так же справедливо, как
всякое краткое обобщение. Довольно известным ис-
ключением служат вертикальные миграции птиц с
хребтов в долины, а во влажных тропических лесах
для каждой популяции наблюдаются менее длитель-
ные перемещения, связанные с кормовыми условиями
в дождливый и засушливый периоды.
Миграции океанских птиц могут происходить поч-
ти в любом направлении. Например, белолобая крач-
ка, гнездящаяся в Новой Зеландии, осенью летит
почти строго на запад, чтобы провести зиму на вос-
точном и юго-восточном побережье Австралии. Аме-
риканский красноголовый нырок, который гнездится
в прериях по берегам небольших озер, летит зимо-
вать почти прямо на восток — к Атлантическому
побережью. Зимующий в Индии розовый скворец
47
улетает гнездиться на северо-запад, в степи Турции и
юга СССР.
В Южном полушарии, вполне понятно, направление
перелетов обратное: осенью птицы летят зимовать
на север, к тропикам. Причем такие миграции пред-
принимает здесь меньшее количество сухопутных
птиц, чем можно было бы ожидать. Это отчасти объ-
ясняется тем, что в Южном полушарии площадь суши,
расположенной в умеренном климате, гораздо мень-
ше, чем в Северном. Надо учесть также, что птицы
Южного полушария изучены значительно хуже.
Птицы южных морей тоже совершают дальние ми-
грации, особенно виды, гнездящиеся на берегах и
прибрежных островах Антарктиды. Даже пингвины,
которые могут путешествовать только вплавь, мигри-
руют весной на сотни километров к югу, в район Ан-
тарктики, а зимой возвращаются обратно в более
теплые воды. Пожалуй, наиболее хорошо изучены
перелеты качурки Вильсона. Это один из многих ви-
дов буревестников размером приблизительно с аме-
риканского странствующего дрозда. Матросы назы-
вают ее «цыпленком Матушки Кэри»- Обычно эти
птицы летают над самыми волнами, нередко пере-
бирая перепончатыми лапками по воде, словно помо-
гая полету. Хотя качурки, когда наблюдаешь за ними
с корабля, выглядят слабыми и похожи на мотыль-
ков, они легко выдерживают океанские штормы и
проводят большую часть своей жизни вдали от бере-
гов. Качурка Вильсона гнездится на небольших ост-
ровах между южной частью Южной Америки и при-
легающими районами Антарктиды, особенно на Юж-
ной Георгии, Южных Шетландских островах и
Южных Оркнейских островах. В течение марта и
апреля — осенних месяцев Южного полушария — эти
качурки мигрируют на север, в тропические воды
Южной Атлантики. В июне их очень много у восточ-
ных берегов Соединенных Штатов, значительно боль-
ше, чем местных северных качурок, гнездящихся в
это время на островах у берегов штата Мэн и Новой
Шотландии. В течение северного лета они широко
распространяются по Северной Атлантике от Новой
Англии и залива Св. Лаврентия до Бискайского за-
лива и северо-западных берегов Африки. В октябре
48
Рис. 7. Наблюдения за качурками Вильсона в Се-
верной и Южной Атлантике. Белыми кружками обозна-
чены места, где они отмечались в январе, а кружками
с точкой — в июле.
качурки Вильсона начинают двигаться к югу и встре-
чаются уже от тропических вод Атлантики, особенно
у африканских берегов, на юг до мест их гнездовых
колоний. Как показывает рис. 7, эти птицы, несмотря
на их малые размеры и относительно медленный по-
лет, мигрируют почти так же далеко, как полярная
крачка, о чьих подвигах мы уже отзывались с вос-
хищением.
4 Д. Гриффин
49
Большинство мигрирующих птиц Северного полу-
шария, вообще говоря, движется на север или на юг,
но их истинные пролетные пути могут отклоняться
на 45—60° от компасного направления на север при
весенних перелетах или на юг осенью. Далеко не
всегда эти отклонения объясняются направлением
береговой линии или речной долины, по которой ле-
тят птицы. В Западной Европе многие птицы летят
осенью из Скандинавии, Англии и Северной Герма-
нии на юго-запад в южную Францию или Испанию.
Другие птицы из тех же гнездовых областей летят
осенью в юго-восточном направлении, на Ближний
Восток. Многие птицы из двух этих групп останавли-
ваются на Средиземноморском побережье, но не
меньшее количество птиц других видов летит и прямо
на юг, в Африку. Во время ежегодных миграций из
Европы в Африку сотен видов птиц заметно их стрем-
ление лететь не прямо через Средиземное море, а
обогнуть его с востока или с запада — через Испа-
нию и Гибралтарский пролив. С другой стороны, мно-
гие виды летят и прямо через Средиземное море, ни-
куда не отклоняясь. Хорошим примером первой группы
птиц, летящих окольным путем, является крупный,
хорошо заметный и всем известный белый аист. В За-
падной Европе были окольцованы тысячи этих аистов,
а повторные встречи их по всему маршруту перелета
позволили довольно точно обозначить путь, по кото-
рому они путешествуют (рис. 8).
Примерно такие же выводы можно сделать и о ми-
грациях птиц в Северной Америке, надо только «за-
менить» Средиземное море Мексиканским заливом.
Наибольшее различие заключается, пожалуй, в том,
что мощные горные массивы западной части Соединен-
ных Штатов и Центральной Америки несколько изо-
лируют птиц тихоокеанского побережья от обитателей
равнин центральной части США и восточного побе-
режья. Но и здесь есть исключения, особенно среди
водоплавающих птиц.
Многие североамериканские виды птиц из обшир-
ных районов гнездования в восточной и центральной
части США или южной Канаде летят более или менее
строго на юго-восток во Флориду, на Багамские остро-
ва или на острова, расположенные в восточной части
50
Рис. 8. Осенний перелет европейского белого аиста.
Аисты, гнездящиеся во Франции и на западе Гер-
мании, летят через Испанию, те же, что гнездятся
дальше на восток, огибают Средиземное море с вос-
точной стороны.
Карибского моря. Некоторые из них летят по этому
маршруту с крайнего севера. К этой группе относятся
и кулики, гнездящиеся по побережью Ледовитого оке-
ана в северной Канаде и достигающие Атлантики око-
ло устья реки Св. Лаврентия. Многие из этих куликов
летят дальше на юго-восток или на юг, в Южную Аме-
рику. Зимовки некоторых видов находятся значитель-
но южнее экватора, как, например, у рисового тру-
пиала или американской бурокрылой ржанки (рис. 9).
Многие мигранты не придерживаются строго какого-
4*
51
Рис. 9. Маршруты перелетов взрослых американских
бурокрылых ржанок осенью и весной. Молодые птицы
этого вида летят на юг приблизительно по маршрутам
весенних перелетов взрослых птиц к северу. Таким
образом, они находят дорогу от гнездовий в Арктике,
где вывелись, к местам зимовок в Южной Америке
без помощи взрослых птиц своего вида.
нибудь одного направления в течение всего весеннего
или осеннего перелета. Картирование большого числа
пролетных путей ясно показывает наличие особых
«поворотных пунктов», расположенных в определен-
ных точках маршрута. Например, птицы Северной
Европы, которые огибают Средиземное море с юго-
52
востока или юго-запада, достигнув Марокко или
Египта, меняют направление и летят почти прямо
на юг.
Возраст птиц и особенности
перелетов
Следующей замечательной особенностью переле-
тов многих видов птиц является то, что у них различ-
ные возрастные группы мигрируют отдельно. У неко-
торых видов воробьев, вьюрков и мелких певчих птиц
молодые особи улетают на юг раньше взрослых, и
сам инстинкт перелета у них, по-видимому, развит
сильнее, так как на зиму они пролетают на юг даль-
ше, чем взрослые. Серебристые чайки, обитающие ле-
том в северо-западной части Соединенных Штатов и
восточной Канаде, остаются зимовать на большей
части этой территории. Однако те из них, что зимуют
в более северных широтах, являются по преимуще-
ству взрослыми птицами — их легко отличить от осо-
бей моложе трехлетнего возраста по более чистым
оттенкам белого и черного цветов в оперении. Ты-
сячи молодых особей этого вида были окольцованы
на гнездовых колониях, разбросанных по островам
у берегов Новой Англии, и подавляющее большин-
ство их повторно встречено на значительном удале-
нии к югу (в южных районах США и в бассейне Ка-
рибского моря). Причем все это были птицы, зимо-
вавшие первый год. У других видов, особенно у ца-
пель, молодые птицы в первый год разлетаются в
конце лета — начале осени почти во всех направле-
ниях. Массовое кольцевание молодых цапель на гнез-
довьях показало, что в течение нескольких последую-
щих месяцев они могут быть встречены почти с рав-
ной вероятностью как на севере, так и на юге.
У ряда других видов взрослые птицы улетают
раньше молодых. Наиболее показательным примером
могут служить некоторые буревестники. Эти птицы
большую часть своей жизни проводят над океаном,
питаясь мелкой рыбой и различными ракообразными,
которых ловят с поверхности моря. Только в сезон
размножения они прилетают на берег и гнездятся в
норах, служащих защитой от хищников, особенно
чаек. В то время как один из родителей сидит на
53
яйцах, другой в течение трех-четырех дней кормится
в море. Птенцов вскармливают полупереваренной пи-
щей, которую родители отрыгивают. От этой неаппе-
титной, на наш взгляд, диеты птенцы тем не менее
быстро жиреют и уже через несколько недель стано-
вятся тяжелее своих трудолюбивых родителей. Они
вырастают такими тучными и неуклюжими, что даже
не могут протиснуться через узкий ход, по которому
туда и сюда снуют родители. В конце лета родители
оставляют своих растолстевших птенцов, и те постят-
ся в течение некоторого времени, пока у них не от-
растут маховые перья и тело не примет обтекаемую
форму взрослых птиц. Только тогда они могут вы-
браться из норы и направиться в море, чтобы начать
новую жизнь в незнакомом им до сих пор мире.
Обычно к этому времени здесь уже не остается взрос-
лых птиц, и поэтому все поведение молодых особей,
включая поиски океана, отыскивание пищи, перелет
над морем на сотни километров, должно осуществ-
ляться только за счет наследственной информации,
заложенной в их собственной нервной системе.
Другим особенно интересным представителем яв-
ляется американская бурокрылая ржанка (кулик
средних размеров), гнездящаяся в канадской тундре.
Зимой эта ржанка, как упоминалось выше, летит на
юго-восток, пока не свернет прямо на юг в районе
Новой Шотландии и Ньюфаундленда. После переле-
та над морем примерно в 3200 километров она про-
должает лететь на юг (рис. 9), пересекает бассейн
Амазонки и добирается до умеренного пояса Арген-
тины, Уругвая и южной Бразилии. Здесь ржанки
находят для себя подходящие места обитания, где
могут питаться мелкими беспозвоночными, которых
они собирают на песчаных и илистых отмелях вовремя
отлива — совершенно так же, как они делают это у
себя в Арктике или во время миграций. Весной, одна-
ко, бурокрылая ржанка возвращается не тем же са-
мым маршрутом, а летит на северо-запад над цент-
ральной частью Южной Америки, затем через Цент-
ральную Америку и дальше на север над Великими
Равнинами, долиной Пис-Ривер и Макензи до аркти-
ческого побережья. Удивительно и еще одно обстоя-
тельство. Было обнаружено, что почти все молодые
54
ржанки осенью летят на юг именно этим «сухопут-
ным» путем, тогда как подавляющее большинство
взрослых птиц летит над Атлантикой по описанному
выше маршруту. Как и птенцы буревестников, поки-
дающие свои гнезда впервые в жизни, молодые бу-
рокрылые ржанки, тоже брошенные родителями, от-
правляются на юг в 12 800-километровое путешествие
совершенно самостоятельно.
Глава 3	СЕЗОННОСТЬ И ЭНЕРГЕТИКА
ПЕРЕЛЕТОВ
Дальние перелеты трудны и рискованны. Нередко
непосредственной причиной высокой смертности птиц
бывает погода. Мелкие птицы расходуют большую
часть своих жировых запасов всего за одну ночь по-
лета. Если неблагоприятный ветер относит их далеко
в море, им грозит истощение и гибель. Многие птицы,
находясь в отчаянном положении, садятся на прохо-
дящие корабли. При весенних перелетах существует
и еще одна опасность. Нередко птицы возвращаются
на гнездовья, когда там еще лежит снег и нет подхо-
дящего корма. Насекомоядные птицы, такие, напри-
мер, как ласточки, особенно чувствительны к холодной
и дождливой погоде. Их клюв и пищеварительная
система приспособлены только к питанию насеко-
мыми, и ласточки не могут переключиться на поеда-
ние семян или какого-нибудь другого доступного кор-
ма даже в критических случаях. Опасные и при бла-
гоприятных условиях, дальние перелеты были бы
совершенно губительны, если бы не их строгая при-
уроченность к соответствующим сезонам.
Преимущества миграций
Если пища и вообще всё необходимое для жизни
птиц бывает в тропиках в изобилии в течение всего
года, то зачем же птицы подвергают себя столь мно-
гочисленным опасностям? Если бы миграции не да-
вали определенных преимуществ, естественный отбор
стремился бы устранить их. Ведь известно, что неко-
торые виды птиц, близкие перелетным, могут в тече-
ние всего года обитать в основном на одной и той же
территории. Если это возможно для одних птиц, то
почему родственные им виды не поступают так же?
Каждый вид сам выбирает себе способ существова-
ния — таков обычный, хотя и несколько уклончивый
ответ, который дают биологи. Очевидно, и перелетные,
56
и оседлые виды могут вполне благополучно существо-
вать как элементы одной фауны. Если мигрирующие
виды сталкиваются с большими трудностями, то есте-
ственно ожидать, что оседлые птицы должны были бы
значительно превосходить в числе птиц-путешествен-
ников. Но наблюдается обратное: перелеты — скорее
правило, чем исключение.
Одно из преимуществ лета на дальнем севере —
это временно высвобождающаяся для перелетных
птиц огромная территория. Удобные для гнездования
места встречаются здесь в избытке, и, хотя хищники
тоже есть, гнездящиеся птицы рассеиваются по тер-
ритории и отыскивать их гнезда становится труднее.
Что же касается температур воздуха, то они хотя и
ниже, чем в южных районах, но все-таки вполне пере-
носимы и, по-видимому, не холод — основная причина
гибели многих птиц, даже в условиях северной зимы.
Важным преимуществом высоких широт (что не сразу
бросается в глаза) является значительное увеличение
светового дня, к середине лета переходящего в Запо-
лярье в непрерывный. Многие птицы активны только
днем, и поэтому удлинение светового дня позволяет
им продлевать активность еще на несколько часов.
Выкармливание птенцов, безусловно, — самый крити-
ческий период в жизненном цикле птиц. Яйца и птен-
цы служат лакомой и легко доступной пищей самым
разнообразным хищникам, особенно тем, кто не мо-
жет справиться с взрослой птицей, сильной и способ-
ной летать. Развитие яиц ускоряется инкубацией при
сравнительно высокой температуре тела родителей, а
поскольку она постоянна, развитие эмбрионов идет
примерно с такой же скоростью в Арктике, как и в
тропиках. Кроме того, в условиях дальнего севера
можно собирать корм на несколько часов дольше, чем
в умеренном или тропическом поясе, а это тоже мо-
жет укоротить гнездовой период.
Странствующие дрозды
в Умиате на Аляске
Нередко, выдвинув какую-нибудь гипотезу, мы
вдруг обнаруживаем, что очень трудно доказать ее
правильность. Прежде всего надо ответить на вопрос,
57
действительно ли у птиц, гнездящихся в условиях по-
лярного дня, птенцы в гнезде развиваются быстрее,
чем у птиц того же вида, но гнездящихся там, где
день короче. Такое сравнение могут усложнить и дру-
гие факторы, например доступность корма. Только в
одном случае нам удалось получить для высоких и
низких широт сравнимые данные о продолжитель-
ности гнездового периода, то есть времени, которое
проходит от выклевывания до вылета птенцов. Это
сравнение сделано для странствующего дрозда, кото-
рого Мартин Карплюс нашел на гнездовье в Умиате
(Аляска) на 69° 23' с. ш. в июне, когда солнце опу-
скалось до 2,5° над горизонтом в полночь и поднима-
лось до 46° днем. За четырьмя птенцами дрозда с
4-го по 6-й день после их вылупления, а также за их
родителями велось непрерывное наблюдение из спе-
циальной камеры, спрятанной поблизости от гнезда в
ивовых кустах. Карплюс предложил мне и еще двум
сотрудникам посменно дежурить у гнезда. За время
дежурства мы подсчитывали количество прилетов ро-
дителей с кормом, отмечали, когда они обогревают
птенцов и когда самка спит на гнезде (в течение наи-
более холодного времени около полуночи). В это
время интенсивность освещения была минимальной,
хотя и достаточной, чтобы читать книгу.
К счастью, подобного рода наблюдения над этим
же видом были выполнены и в Огайо, так что дан-
ные, полученные Карплюсом для странствующих
дроздов в Арктике, можно было непосредственно срав-
нить с темпом развития птенцов этого же дрозда в
умеренном климате. Если птенцы в Огайо получали
пищу примерно через каждые 10 минут в течение
16 часов ежедневно, то дрозды на Аляске кормили
свое потомство примерно так же часто, но уже в те-
чение 21 часа. Среднее количество прилетов родите-
лей с кормом в день составляло 96 в Огайо и 137 на
Аляске. Постоянное наблюдение за гнездом дроздов
в Умиате было прекращено после шестого дня, в ос-
новном из-за того, чтобы не беспокоить птенцов и не
вызвать их преждевременный вылет. Но с помощью
бинокля мы все-таки продолжали наблюдать за гнез-
дом до тех пор, пока птенцы не вылетели. Это
58
произошло на девятый день. Птенцы были нор-
мальных размеров и с нормально развитым опере-
нием.
На севере Соединенных Штатов средняя продол-
жительность развития птенцов по наблюдениям за
85 семьями дроздов составляет 13,2 дня, и только в
одном случае выводок покинул свое гнездо на девя-
тый день. Этот единственный «сокращенный» период
развития, так же как и большинство случаев вылета
10-дневных птенцов, объясняется тем, что наблюдение
слишком беспокоило птенцов, что и привело к их
преждевременному вылету. Таким образом, кажется
вполне вероятным, что в Умиате дрозды развиваются
ускоренно за 9 дней вместо 13 благодаря тому, что
родители ежедневно кормят их дольше. К сожалению,
нам не удалось расширить наши наблюдения в Арк-
тике и пронаблюдать за другими гнездами дроздов
отчасти потому, что странствующий дрозд сравни-
тельно редок на крайнем севере.
Несмотря на значительное число биологов, как
любителей, так и профессионалов, интересующихся
птицами и их миграциями, никто не повторил подоб-
ных сравнительных наблюдений за гнездованием
странствующего дрозда в Арктике и умеренных ши-
ротах. Конечно, один выводок дроздов не решает по-
ставленный вопрос, так же как одна ласточка не де-
лает весны. Возможно, что эти дрозды-пионеры так
хорошо кормили своих птенцов благодаря той же
исключительной инициативе, которая привела их
впервые в Заполярье Аляски. Но при отсутствии до-
бавочных сведений кажется возможным принять мне-
ние Карплюса, что наибольшее преимущество, которое
птицы получают при дальних перелетах, состоит в
ускоренном развитии птенцов в тот наиболее уязви-
мый период, когда они могут служить лакомой добы-
чей для хищников.
Готовность к размножению
Большинство преимуществ, которые дает северное
лето, касается вывода птенцов. Неудивительно, что
сезонные изменения репродуктивной системы птиц
тесно связаны с годовой цикличностью миграций.
59
У самцов многих видов в сезон размножения оперение
принимает яркую, хорошо заметную окраску. С дру-
гой стороны, у некоторых видов, например у куликов-
плавунчиков, наблюдается обратное: самка имеет бо-
лее яркую окраску и возлагает на тускло окрашен-
ного самца обязанность высиживать яйца и выкарм-
ливать птенцов.
Более тесно связаны с подготовкой к размноже-
нию (хотя это внешне и не заметно) сравнительно
большие изменения в размерах яичников и семенни-
ков и рост их активности. Нередко вес и объем этих
органов, производящих яйца и сперму, увеличиваются
в десятки раз. У самок, кроме того, сильно изменяют-
ся размеры и степень развития яйцевода и желез, об-
разующих белковую оболочку и скорлупу яйца. По-
этому при вскрытии нетрудно узнать, находится ли
птица в данный момент в состоянии размножения.
Хотя один размер гонад сам по себе еще ничего не
говорит об их функциональной эффективности, тем
не менее в течение всего годового цикла оба эти по-
казателя очень тесно связаны. Поэтому у большин-
ства птиц готовность к размножению можно услов-
но измерить взвешиванием яичников или семен-
ников.
Наряду с изменениями в размерах и физиологи-
ческом состоянии гонад, а также в развитии ряда вто-
ричных половых признаков, например брачного опе-
рения, наблюдаются и ежегодные циклические измене-
ния в поведении птиц. Большинство признаков готов-
ности к размножению достигает максимального раз-
вития весной. Сюда относятся поиски партнера, поиски
подходящей гнездовой территории, занятие гнездового
участка и охрана его от других самцов и, наконец,
характерное для каждого вида пение. Перелеты — еще
одна сторона этого годового цикла. Они начинаются
в то время, когда у большинства видов птиц происхо-
дят изменения в недоразвитых зимой гонадах и зим-
нем оперении. Подавленный инстинкт размножения
сменяется состоянием и поведением, соответствую-
щими весеннему времени. Птицы покидают зимовки и
летят на огромные расстояния к местам гнездовий,
где они разобьются на пары и выведут потомство.
60
Как птица узнает,
что пора лететь?
Хотя ежегодный репродуктивный цикл и служит
сильным побуждающим фактором, вероятно, птицам
каждый раз приходится решать проблему, когда на-
чинать сезонное путешествие. Можно предположить,
что температура, состояние погоды, запасы пищи или
другие условия внешней среды могут непосредственно
влиять на перелеты птиц к северу или на какие-либо
другие формы их подготовки к размножению. В рав-
ной степени правдоподобным кажется и то, что ноч-
ные похолодания к осени и уменьшающиеся запасы
пищи делают места их летнего обитания неподходя-
щими для дальнейшего пребывания. Именно тогда ка-
жется оправданным их обратное путешествие на юг
из арктических тундр, которых они с таким трудом
достигли всего несколько недель назад.
Но весенний перелет большинство птиц начинает
в климате, сильно отличающемся от такового на мес-
тах их гнездовий. Многие виды, зимующие в тропиках,
должны покидать эти районы с относительно постоян-
ными условиями в точно определенное время, если
они рассчитывают целиком захватить короткое север-
ное лето. Что же говорит птицам во влажных лесах
Южной Америки, что уже пора отправляться на се-
вер, чтобы прилететь в тундры Канады, как только
там сойдет снег? Эти поступки птиц покажутся еще
более удивительными, если учесть, что многим из них
свойственно и весьма точное чувство сезона. Много-
летние наблюдения показывают, что некоторые виды
птиц прилетают на гнездовья каждый год, в одну и
ту же неделю, если не в один и тот же день. Прилеты
и отлеты птиц гораздо точнее связаны с календар-
ными числами, чем с конкретными погодными усло-
виями.
Аналогичным образом осенние перелеты также не
обнаруживают связи с конкретной обстановкой, в ко-
торой птицы оказываются после того, как их потом-
ство подрастет. Обычно погода в это время все еще
бывает мягкой, пищи вполне достаточно. Казалось
бы, условия почти идеальны для неторопливого вос-
становления сил после изнурительных весенних
61
перелетов, гнездования, выкармливания птенцов. Но
вместо того чтобы отдыхать, многие птицы немедлен-
но отправляются на юг. Например, в умеренных широ-
тах кулики уже в августе появляются в больших ко-
личествах на песчаных отмелях по побережьям, хотя
многие местные певчие птицы еще выкармливают
птенцов. Нередко песочники и ржанки оказываются
на полпути к местам зимовок в тропиках прежде, чем
достигнут максимума летние температуры или начнут
уменьшаться запасы пищи.
Продолжительность дня
Среди факторов внешней среды, которые могли бы
играть роль сигналов для начала перелетов, наиболее
отчетливо выступает продолжительность светового
дня. В умеренных широтах с крайне переменчивым
климатом, где живет и работает большинство ученых,
время восхода и захода солнца является, пожалуй,
единственным событием, которое можно точно пред-
сказать. Около 30 лет назад Вильям Роуэн, биолог из
Университета Альберта в Эдмонтоне, начал исследо-
вать действие этого важного фактора путем специ-
ально поставленных экспериментов. Местные птицы
здесь в большинстве своем перелетные, а зима доста-
точно сурова, поэтому зимовать остается лишь неболь-
шое число видов. Роуэн взял два наиболее обычных
мигрирующих вида, гнездящихся в прериях: снежного
юнко, родственника воробья, и американскую ворону.
Оба вида не улетают в тропики, а зимуют в обшир-
ном районе, охватывающем северные и центральные
штаты. Весной большинство этих птиц летит к северу
не только до широты Эдмонтона (54° с. ш.)> но и даль-
ше в Канаду, вплоть до лесотундры.
Хотя эти виды и откочевывают далеко наЧог, они
без труда могут переносить температуры до —46° С,
если будут получать достаточно корма. Продолжи-
тельность летнего дня дает реальные преимущества
птицам, мигрирующим далеко на север, но короткие
дни и долгие ночи делают северную зиму опасной для
мелких птиц, даже для тех, кто может питаться семе-
нами или другой пищей, которой здесь бывает доста-
точно. Главным препятствием для нормального суще-
62
ствования птиц в условиях зимних холодов является
длина светового дня — время, которое можно исполь-
зовать для добывания корма. При сравнительно мяг-
кой зиме Массачусетса воробьи успевают съесть за
день столько семян, что могут накопить запасной жир
в количестве 10% от веса тела. Но в течение холодной
зимней ночи почти весь этот запас жира расходуется,
хотя большую часть времени птица спит. Таким обра-
зом, накопленное в основном идет только на сохране-
ние постоянной температуры тела. Даже очень не-
большое ухудшение условий, например некоторое сни-
жение ночных температур, недостаток закрытых от
ветра убежищ или некоторое уменьшение количества
пищи, может легко превратить вполне сносные усло-
вия зимы в гибельные. Это именно те трудности, кото-
рых птицы избегают, улетая на юг.
Роуэн с помощью электрического освещения удли-
нил световой день в вольерах для своих подопытных
птиц. В качестве контроля он использовал вольеру
без дополнительного освещения. Обе вольеры не отап-
ливались и не были защищены от ветра и буранов
канадских прерий. Прежде было широко распростра-
нено мнение, что именно повышающиеся весной тем-
пературы являются существенным фактором, стиму-
лирующим подготовку птиц к размножению и их
весенние перелеты. Но Роуэн предполагал иное и по-
тому тщательно позаботился, чтобы его птицы испы-
тали все невзгоды зимы в Альберте. Начиная с первых
чисел ноября он удлинял день для своих подопытных
птиц на 5 минут ежедневно, так что к середине декаб-
ря их световой день составлял около 15 часов, тогда
как у контрольных птиц он длился всего 9 часов.
Эксперименты Роуэна дали совершенно отчетливые
результаты. Подопытные птицы отвечали на удлине-
ние светового дня значительным увеличением разме-
ров яичников и семенников. В середине декабря сам-
цы пели так же энергично, как весной при охране
гнездового участка. У контрольных птиц сохранялось
обычное для зимы поведение и состояние гонад. После
того как подопытные юнко были к середине зимы пол-
ностью подготовлены к размножению, их выпустили
вместе с контрольными птицами, чтобы посмотреть,
будут ли они мигрировать. Результаты оказались
63
неопределенными. Некоторые подопытные птицы и
почти все контрольные оставались около вольер и
были пойманы повторно. Другие исчезли, но нельзя
сказать, выжили они в суровых зимних условиях или
откочевали, и если откочевали, то куда.
Эксперименты Роуэна
с воронами
Хотя первые работы Роуэна убедительно показали,
что можно подготовить взрослых юнко к размноже-
нию путем искусственного удлинения светового дня,
эти эксперименты не дали почти никаких определен-
ных результатов по поводу собственно перелетов.
Вполне возможно, однако, что юнко после того, как
были экспериментально подготовлены к размножению
и выпущены, мигрировали на север. Чтобы проверить
это предположение, Роуэн использовал ворон — птиц
более заметных. В результате аналогично поставлен-
ного эксперимента к началу ноября 69 подопытных
ворон были искусственно подготовлены к размноже-
нию, а 14 птиц, содержавшихся всю осень в вольерах
без дополнительного освещения, служили контролем.
Обе группы птиц были выпущены 9 ноября, когда вся
дикая популяция ворон, за очень редкими исключе-
ниями, уже давно откочевала на юг примерно в район
Оклахомы. Прежде чем выпустить ворон, в печати и
по радио широко объявили о проводимых эксперимен-
тах. Каждому жителю Альберты было предложено от-
стреливать ворон, сообщать номера колец, которыми
они были помечены, и присылать тушки птиц на об-
следование. Вороны были выпущены как раз накануне
Дня Благодарения *, когда большое число охотников-
любителей могло использовать свободное время для
отстрела ворон.
Несколько ворон было убито всего в нескольких
километрах от Эдмонтона — слишком близко, чтобы
судить о том, куда бы они полетели, если бы их оста-
вили в покое. Что касается контрольных ворон, то
1 Официальный праздник в память первых колонистов Мас-
сачусетса, отмечаемый в США в последний четверг ноября. —
Прим, перев.
64
только о четырех из них сведения пришли издалека:
они летели на юго-восток, т. е. по обычному маршруту
их осенних миграций. Одна из них пролетела 320 кило-
метров в сторону Оклахомы. 16 подопытных ворон
были добыты на значительном расстоянии, 8 из них
двигались на юг и юго-восток, а 8 — на север и се-
веро-запад. Тот факт, что равное число подопытных
ворон двигалось и в северную и в южную сторону
(т. е. в направлении осенних и весенних перелетов),
затрудняет толкование результатов эксперимента.
Очень может быть, что те вороны, которые двигались
на юг, не были окончательно подготовлены к размно-
жению экспериментальным режимом освещения. Ко-
нечно, можно считать, что птицы просто разлетались
на большое расстояние без выбора определенного на-
правления. Однако показательно, что ни одна из кон-
трольных птиц не полетела на север, тогда как из
числа подопытных ворон на север полетела половина.
В дополнение к этим 8 воронам, определенно двигав-
шимся на север и северо-запад, еще несколько ворон
было замечено на расстоянии до 480 километров к се-
веру от Эдмонтона в ноябре и декабре. Зимой вороны
так редки в обширном малонаселенном районе север-
нее Эдмонтона, в бассейне Пис-Ривер и Малого Не-
вольничьего озера, что можно почти с уверенностью
сказать, что замеченные, но не добытые здесь вороны
были подопытными птицами Роуэна. Плотность насе-
ления к югу от Эдмонтона значительно выше, чем к
северу, и, может быть, поэтому сведения о повторных
встречах выпущенных ворон, летевших по маршруту
осенних миграций, относительно завышены.
Самая северная из восьми ворон была добыта в
феврале в 160 километрах от Эдмонтона охотником,
который жил в этой дикой местности с осени и ничего
не знал о проводимых экспериментах. Появление во-
роны в этот мертвый сезон так удивило его, что он
посчитал это галлюцинацией, развившейся в резуль-
тате долгого одиночества. Он застрелил ее, чтобы убе-
диться, что находится в здравом уме. Обнаружив, что
ворона окольцована, он сохранил кольцо и сообщил
об этом позже, весной, когда вернулся в цивилизован-
ные места.
5 Д. Гриффин
65
На первый взгляд кажется, что Роуэн полностью
решил проблему сезонной приуроченности миграций
птиц. После того как ему удалось искусственно вы-
звать у юнко готовность к размножению раньше по-
ложенного срока, к середине зимы, он сократил длину
светового дня и тем самым вернул птиц в исходное
неактивное состояние как раз к периоду, когда в обыч-
ных условиях они приступают к размножению. Таким
образом, можно было думать, что длина светового
дня либо стимулирует, либо угнетает способность к
размножению у птиц. Но когда эксперименты Роуэна
были повторены на других видах и в другие сезоны,
оказалось, что этот фактор иногда совершенно не дей-
ствует. Например, искусственное удлинение светового
дня летом или ранней осенью не вызывает увеличения
размеров семенников или яичников, хотя и бывают
значительные индивидуальные вариации и различия
между отдельными видами. Большинство же птиц
реагирует на удлинение светового дня только зимой
и весной, а через несколько недель или месяцев после
сезона размножения они находятся в рефрактерном
состоянии L
Роуэн выбрал для своих экспериментов виды, ко-
торые не вылетают осенью за пределы умеренного
пояса. Вороны в Оклахоме в течение всей весны нахо-
дятся в условиях возрастающей продолжительности
дня, так же как и юнко в тех широтах, где они зи-
муют. Но многие птицы мигрируют в тропики, где
продолжительность дня почти не меняется. И все же
каждую весну они начинают двигаться на север с
удивительной пунктуальностью.
Еще более трудно объяснить только на основании
продолжительности дня очень строго датированные
перелеты северных птиц далеко на юг через тропики.
Они летят из районов с очень длинным днем, доходя-
щим в Заполярье до непрерывного. Через тропики, где
день длится около 12 часов, и затем, к концу путе-
шествия, попадают в условия ранней весны Южного
полушария. В октябре и ноябре день на их зимовках
1 Состояние, которое характеризуется резким падением воз-
будимости живых тканей. Наступает после каждой вспышки
возбуждения. — Прим. ред.
66
увеличивается, а не сокращается, однако они остают-
ся в рефрактерном состоянии до тех пор, пока не на-
ступит весна в Северном полушарии. Но именно в это
время на их зимовках день становится все короче и
короче.
Хотя Роуэн, вполне естественно, был доволен ус-
пешными результатами своих опытов, он отчетливо
сознавал все эти противоречия и в 1931 г. сформу-
лировал вывод о том, что репродуктивная способность
трансэкваториальных мигрантов подвержена ежегод-
ной цикличности, при которой рефрактерное состояние
сохраняется в условиях увеличивающегося дня (Юж-
ное полушарие) до тех пор, пока они не отправятся
на север и не пересекут тропики во второй раз. На эти
виды птиц должна действовать не продолжительность
дня сама по себе, а какие-то другие сигнальные фак-
торы, стимулирующие их перелеты на север. Тем не
менее первопричиной всего этого механизма Роуэн
считал размеры и функциональное состояние семен-
ников и яичников и полагал, что, достигая макси-
мальных размеров, они создают высокую концентра-
цию половых гормонов, которые затем поступают в
кровь и вызывают действие инстинкта миграций.
Поскольку некоторые формы брачного поведения
при определенных условиях могут быть стимулиро-
ваны половыми гормонами, Роуэн заключил, что и
миграции принадлежат к этой же категории.
Позднее сходные эксперименты были проведены
Альбертом Вулфсоном, который работал с несколь-
кими близкими подвидами юнко, зимующими в Ка-
лифорнии. Один из этих подвидов — оседлый, другие
же каждую весну летят на север, на гнездовья, раз-
бросанные по тихоокеанскому побережью Канады и
Южной Аляски. Как и Роуэн, Вулфсон обнаружил,
что искусственное удлинение светового дня зимой вы-
зывает у юнко преждевременное развитие гонад не-
зависимо от того, к какому типу принадлежит данная
птица — к мигрирующим или оседлым. Когда этих
птиц выпустили, перелетные юнко сразу исчезли и
одна из них была впоследствии обнаружена на 320 ки-
лометров к северу. Оседлые же юнко, как выяснилось,
все время оставались поблизости. Этот эксперимент
показал, что полностью подготовленные к размноже-
5*
67
нию птицы могут мигрировать на север, но только
если они обладают наследственной основой перелет-
ных птиц.
Влияние гипофиза
Предположение о том, что между уровнем поло-
вых гормонов в крови и миграциями существует не-
посредственная связь, было вскоре опровергнуто
экспериментами с нормально мигрировавшими каст-
рированными птицами. Другие эксперименты позво-
лили предположить, что миграции не являются пря-
мым следствием влияния половых гормонов и что
ростом гонад, а следовательно, и миграциями управ-
ляют гормоны гипофиза- Эта очень важная железа
расположена в основании мозга, и гормоны, которые
она секретирует в кровяное русло, регулируют не
только состояние яичников и семенников, но и мно-
гих других органов. Более того, секреторная деятель-
ность гипофиза сама по себе находится в тесной
взаимосвязи с деятельностью мозга, особенно с бли-
жайшим его отделом — гипоталамусом, который осо-
бенно связан с брачным поведением. Мы отнюдь не
собираемся обсуждать в этой книге вопросы эндо-
кринологии, но соответствующие эксперименты пока-
зывают, что свет способствует выделению гормонов
гипофиза, которые в свою очередь стимулируют рост
семенников и яичников. Это воздействие света осуще-
ствляется главным образом через зрительный анали-
затор птиц, и даже если их ослепить, то свет все
равно проникнет прямо до гипофиза или смежных от-
делов мозга и вызовет совершенно такое же стиму-
лирующее действие. Увеличение продолжительности
дня весной оказывает сильное и весьма важное влия-
ние на деятельность всего мозга, гипофиза и репро-
дуктивных органов и соответственно на поведение
птиц, включая и миграции.
После первых экспериментов Роуэна другие ис-
следователи собрали дополнительные сведения, под-
тверждающие его предположение, что через несколько
месяцев после сезона размножения и осенних мигра-
ций у птиц происходит постепенный и спонтанный про-
цесс подготовки к новому размножению и весенним
перелетам. Так, Вулфсон, например, обнаружил, что
68
если птиц долгое время содержать в искусственных
условиях при продолжительности светового дня, соот-
ветствующей середине декабря, то они все-таки достиг-
нут готовности к размножению, хотя и значительно
медленнее, чем в нормальных условиях. Очевидно,
это увеличение дня весной ускоряет процесс ежегод-
но повторяющихся изменений, потенциально зало-
женных в теле птицы, и приводит ее в состояние го-
товности к размножению уже в марте, например, а
не в июне. Наглядные и оригинальные эксперименты
Роуэна не просто выявили какую-то причину измене-
ния репродуктивной активности у птиц и сезонности
их перелетов, а вскрыли один из решающих времен-
ных факторов, ответственный за синхронизацию се-
зонных явлений у птиц и сезонных климатических
циклов. Упомянутый тип внутренних циклических из-
менений представляет собой медленный переход от
неактивного, зимнего, состояния к весеннему состоя-
нию эндокринной системы и поведенческих реакций.
Он происходит, видимо, хотя это пока и не доказано,
с несколько различной скоростью у разных видов
птиц. Вероятно, у птиц, зимующих в тропиках или
даже в условиях долгого дня умеренных широт Южно-
го полушария, сезонная цикличность обусловливается
этими внутренними изменениями в гораздо большей
степени, чем увеличением продолжительности дня,
характерным для зимы и ранней весны в умеренном
поясе Северного полушария.
Накопленный жир как
топливо при перелетах
Прежде чем отправиться в далекое путешествие,
птицы накапливают значительные запасы жира либо
под кожей, либо в брюшной полости в виде мощных
жировых прослоек. Это настолько характерная и хо-
рошо заметная черта, что она служит одним из ос-
новных критериев, по которому можно судить о го-
товности птицы к отлету. Энергию для полета, так
же как и вообще для жизнедеятельности, птицы чер-
пают главным образом из окисления пищевого ма-
териала. Пища, которую употребляют самые различ-
ные животные, состоит почти исключительно из угле-
водов (сахара, крахмала), белков или жиров. Жиры
69
выделяют при окислении на единицу веса почти вдвое
больше энергии, чем углеводы и белки, поэтому впол-
не понятно, что птицам гораздо выгоднее использо-
вать жир в качестве запасного источника энергии.
Резервный жир птиц, особенно мелких певчих, усваи-
вается непосредственно и поэтому может быстро по-
ступать в кровь из клеток, где он накапливается, для
последующего окисления в мускулатуре или там,
где это необходимо. Таким образом, во время дли-
тельных перелетов значительная часть накопленного
жира расходуется примерно так же, как это происхо-
дит у мелких птиц во время холодных зимних ноче-
вок, когда они большую часть резервного жира ус-
певают использовать до утра на поддержание посто-
янной температуры тела. В экспериментах Вулфсона
оседлые юнко не накапливали запасного жира при
искусственном удлинении дня в зимнее время, тогда
как у перелетных юнко наблюдалось сильное ожи-
рение.
Измерение количества резервного жира у птиц на
разных стадиях перелета наглядно показывает зна-
чение и важность этого компактного горючего мате-
риала. У белогорлых зонотрихий, осмотренных как
раз накануне весеннего перелета, резервный жир со-
ставлял в среднем 17% от веса тела, тогда как у
птиц этого вида, добытых сразу после их прилета в
Канаду с юга Соединенных Штатов, — лишь 7%. То
же наблюдалось и у птиц, разбившихся о телевизи-?
онную вышку во Флориде во время их осеннего пере-
лета. Эти зонотрихии уже почти долетели до своих
зимовок и, видимо, израсходовали большую часть
своих жировых запасов- В то же время у некоторых
славок, разбившихся о ту же самую вышку, резерв-
ный жир составлял в среднем 30% от веса тела. Этим
птицам еще предстояло лететь несколько сот кило-
метров на острова Карибского моря или в Южную
Америку. Их жировые запасы были лишь частично
израсходованы к моменту случайной гибели во Фло-
риде. Колибри — самые мелкие представители пере-
летных птиц — накапливают в своих крошечных тель-
цах сравнительно очень большие количества жира.
В июне, в сезон размножения, резервный жир у этих
птиц достигает лишь 11—15% веса тела, а к концу
7Q
лета доходит до 41—46%. К этим цифрам не следует
относиться как к абсолютно точным, так как они мо-
гут несколько меняться в зависимости от запасов пи-
щи, времени суток, в которое была поймана птица,
и целого ряда других факторов.
До какой степени резервы жира соответствуют за-
тратам энергии у большинства перелетных птиц?
Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны знать
скорость расходования энергии во время перелета.
Организм высших животных получает энергию при
полном окислении пищи до углекислоты и воды. Наи-
более точным методом определения скорости высво-
бождения энергии, обычно называемой интенсивно-
стью обмена, является измерение скорости поглоще-
ния кислорода в легких. Несмотря на разницу в ка-
лорийности пищи, энергия, высвобождающаяся при
взаимодействии любого вида пищи с данным количе-
ством кислорода, почти одинакова. Отсюда скорость
поглощения кислорода может прямо рассматриваться
как интенсивность обмена или скорость высвобожде-
ния энергии для самых различных потребностей ор-
ганизма. Некоторое количество кислорода необходи-
мо для поддержания основных процессов в организ-
ме, и это количество определяет обмен покоя, или
основной обмен. При большой нагрузке, какой яв-
ляется полет птиц, эта компонента составляет, безус-
ловно, лишь малую часть от всего количества расхо-
дуемой энергии. Но, к сожалению, мы почти не имеем
данных об интенсивности обмена у птиц во время
полета—весьма досадный пробел в наших знаниях,
особенно если учесть те усилия, которые уже затра-
чены на изучение других сторон перелетов и биоло-
гии птиц в целом. Трудность состоит в том, что во
время свободного полета птиц нельзя применить ни
одну из известных стандартных методик. Большин-
ство птиц не может летать нормально в небольших
камерах, в которых можно было бы точно измерить
изменение концентрации кислорода. Не могут они
летать и в специальных масках с прикрепленными к
ним резиновыми трубками. До тех пор пока новые
эксперименты или технический прогресс не помогут
в решении этой проблемы, мы вынуждены довольст-
воваться косвенными сведениями- Наиболее достовер-
71
ные данные о поглощении кислорода получены в
опытах, когда колибри помещали в стеклянный со-
суд, содержащий около 4 литров воздуха. Свободно
порхающая в этой камере птица поглощает кислород
со скоростью, при которой в час «сгорает» около
0,13 грамма резервного жира. Колибри, родственные
тем, которые использовались в этих опытах, летят
через Мексиканский залив, покрывая по крайней ме-
ре около 800 километров за одну ночь. Известно, что
они могут лететь со скоростью 80 километров в час
и, таким образом, пересечь Мексиканский залив за
10 часов. Если допустить, что уровень обмена у них
при скорости 80 километров в час таков же, как и
при порхающем полете, мы получим, что на перелет
через Мексиканский залив расходуется 1,3 грамма
жира. При таком допущении можно ошибиться и в
том и в другом направлении: с одной стороны, при
движении вперед создается некоторая дополнитель-
ная подъемная сила, но с другой — она, хотя бы ча-
стично, должна уравновешиваться сопротивлением
воздуха, возрастающим при скорости 80 километров
в час- Колибри, пойманные как раз накануне отлета,
содержат иногда до двух граммов жира. Такой «стра-
ховой запас» кажется небольшим. Однако это состав-
ляет около 40% веса их тела, и им вполне удается рас-
тянуть этот запас топлива на весь перелет над морем.
„Перелетное беспокойство"
у птиц
Большинство перелетных птиц, предназначенных
для лабораторных экспериментов, приходится содер-
жать в маленьких клетках. Поскольку почти все пти-
цы руководствуются главным образом зрением, нет
ничего удивительного, что в полной темноте они лишь
неподвижно сидят на жердочках. То же самое наблю-
дается, если ночью их содержать в условиях слабого
рассеянного освещения, соответствующего свету лу-
ны и звезд. Но перелетные птицы в сезон, когда на
свободе они отправляются в свое обычное путешест-
вие, бывают очень активны по ночам. Это беспокой-
ство выражается в постоянном перепархивании по
клетке, в быстром перескакивании с одной жердочки
72
на другую. Некоторые птицы бьются о стенки клет-
ки, даже если до этого они, казалось бы, достаточно
привыкли к условиям неволи, чтобы не вести себя
так бессмысленно. Это характерное поведение птиц
носит название «перелетного беспокойства». Искусст-
венное увеличение продолжительности дня в зимние
месяцы вызывает у птиц наряду с описанными выше
изменениями (например, накоплением жировых за-
пасов) также и появление «перелетного беспокойст-
ва». Это еще одно свидетельство физиологической
готовности птицы к перелету. «Перелетное беспокой-
ство» было с успехом использовано в экспериментах
по изучению средств навигации, которыми пользуют-
ся перелетные птицы и о которых мы расскажем в
последующих главах.
Глава 4
НАВИГАЦИЯ ПТИЦ
Как птицы определяют направление и придержи-
ваются его в течение долгого перелета? Немного най-
дется вопросов, которые бы привлекали столько же
любознательных людей, но тем не менее пока на него
можно ответить лишь частично. Безусловно, какие-то
элементы внешней среды должны помогать птицам
при выборе определенного направления во время пе-
релетов. Что-то во внешнем мире обязательно должно
быть связано с этим направлением, как правило, се-
верным— весной и южным — осенью. Конечно, курс
может меняться как у разных видов птиц, так и на
отдельных этапах перелета. Если поставить себя на
место птицы, то трудно представить, как можно найти
дорогу без специальных приборов. И мало иметь ка-
кой-нибудь внешний ориентир. Он был бы бесполезен,
если бы у птиц не было рецепторов, способных реаги-
ровать на него. Рассматривая органы чувств птиц с
точки зрения проблемы навигации, надо всегда пом-
нить, что птицы — позвоночные животные с нервной
системой, построенной по тому же общему плану, что
и у млекопитающих, включая и нас самих.
Скрытые сенсорные факторы
Общее сходство всех позвоночных животных от-
нюдь не означает отсутствия небольших, но очень
важных различий в способах ориентации, например
таких, которые лежат в основе ориентации летучих
мышей.
Поскольку летучие мыши — млекопитающие, их
нервная система напоминает нашу еще больше, чем
нервная система птиц. И все-таки даже сравнительно
небольшие отличия в диапазоне воспринимаемых ими
звуковых частот и в том, как они.издают звуки, по-
зволяет им пользоваться чрезвычайно тонкой акусти-
ческой системой, о которой мы узнали лишь недавно,
74
так как летучие мыши пользуются звуками на одну-
три октавы выше частотного порога слышимости у
человека L Вероятно, один из обычных для позвоноч-
ных животных органов чувств слегка видоизменен у
птиц таким образом, чтобы специально руководить
ими в дальних миграциях. Трудность состоит в том,
чтобы найти такой рецептор, который отвечал бы тре-
бованиям, предъявляемым к нему во время перелета.
Объяснение иного рода основывается на определе-
нии некоторых факторов* внешней среды — каких-либо
предметов, звуков или запахов, — которые наблюда-
тель мог бы легко обнаружить, если бы понимал их
важность. Например, пчелы руководствуются таким
фактором внешней среды, как поляризованный свет,
идущий от голубого небесного свода. В определенных
условиях они могут определять направление по соот-
ношению между плоскостью поляризации света и по-
ложением солнца 1 2.
Человек в нормальных условиях не может отли-
чать поляризованный свет от неполяризованного, еще
меньше он может судить о плоскости поляризации.
Однако в физиологии зрения человека известен не
совсем понятный феномен, называемый эффектом
Хайдингера, благодаря которому людей с нормаль-
ным зрением можно научить различать плоскость по-
ляризаций света, правда только при благоприятных
условиях. Наиболее простой способ демонстрации
«эффекта Хайдингера» заключается в том, что кусок
поляроидной пленки помещают за каким-нибудь ра-
вномерно освещенным прозрачным экраном, напри-
мер за матовым стеклом, и соединяют этот поляроид
с приспособлением, позволяющим вращать его со
скоростью 1 оборот в секунду. Необходимо поместить
источник света в светонепроницаемую камеру, как это
показано на рис- 10, для того, чтобы матовое стекло
освещалось только сзади, то есть поляризованным
светом. Если поляроид неподвижен, то виден рав-
номерно освещенный экран. Если же поляроид
1 Подробнее об акустической ориентации летучих мышей и
.человека можно прочитать в книге Д. Гриффина «Эхо в жизни
людей и животных» (М., 1961). — Прим. ред.
2 См. К. Фриш, Из жизни пчел, М., «Мир». 1966. — Прим,
ред.
75
Рис. 10. Схема аппарата для демонстрации «эффекта
Хайдингера». Яркий источник света заключен в непро-
зрачную коробку. Привод вращает кусок поляроидной
пленки, через которую к наблюдателю проходит пучок
света. Для того чтобы вращающиеся детали аппарата
не мешали наблюдению, прямо перед аппаратом ста-
вится матовое стекло (на рисунке не показано). На-
блюдатель видит тогда однородное яркое пятно. Эф-
фект бывает отчетливее, если между лампой и поляро-
идом поместить голубой фильтр.
вращается, то большинство людей видят на экране
едва заметное прямоугольное пятно, а иногда нечто
вроде Мальтийского креста, вращающегося с той же
скоростью. Эффект получается более четким, если
пользоваться голубым светом.
В ясный день голубой свет небесного свода частич-
но поляризуется, причем максимальная поляризация
наблюдается приблизительно под углом в 90° от солн-
ца (например, вблизи зенита, когда солнце только
поднялось или вот-вот сядет). Некоторые люди могут
наблюдать «эффект Хайдингера», глядя на голубое
небо, хотя для большинства это оказывается трудным,
к тому же неясное видение быстро исчезает, если на
нем долго сосредоточиваться. Иногда помогает на-
блюдению, если вращать головой, стараясь придержи-
ваться оси одного из глаз (забавный способ трени-
ровки шейной мускулатуры). Такое движение имеет,
по существу, много общего с вращением поляроида в
76
описанном выше приборе. Вопрос о том, как поляри-
зованный свет действует на глаз человека, вызывая
«эффект Хайдингера», пока является спорным. Ясно
только, что если бы это было важным приобретением,
люди давно научились бы наблюдать его. Птицы ед-
ва ли могут руководствоваться поляризованным све-
том во время миграций, так как в соответствующих
экспериментах они не обнаружили никакой чувстви-
тельности к поляризованному свету. Но, может быть,
есть еще какие-нибудь столь же трудно уловимые
факторы, воспринимая которые, птицы получают ин-
формацию о направлении?
Органы чувств и нервная система птиц очень тща-
тельно изучались в поисках той специализации, кото-
рая могла бы иметь отношение к способности птиц
совершать дальние перелеты. Показано, что обоняние
у них развито очень слабо, примером чему может
служить виргинский филин, который охотно поедает
скунсов, несмотря на химическую защиту жертвы.
Многие птицы превосходно слышат, а также способ-
ны воспринимать даже очень слабые колебания поч-
вы или предмета, на котором они сидят. Как и у всех
позвоночных животных, внутреннее ухо птиц пред-
ставляет собой серию взаимосвязанных заполненных
жидкостью каналов или камер, в которых распола-
гаются специализированные рецепторы, реагирующие
на ускорение. Одним из них является улитка — орган,
воспринимающий звуковые волны. Этот лабиринт
внутреннего уха состоит главным образом из различ-
ных групп клеток, чувствительных к механическим
раздражениям. Все клетки каждой группы с по-
мощью волосовидных отростков связаны с веществом,
взвешенным в жидком содержимом лабиринта. Че-
тыре из названных групп клеток чувствительны к ли-
нейному ускорению или замедлению. Другие же
шесть располагаются по особым трубочкам, называе-
мым полукружными каналами. Находящаяся в этих
петлях жидкость вращается относительно стенок ка-
нала, если птица поворачивает голову по оси одного
из них. Поскольку эти каналы расположены в трех
взаимно перпендикулярных плоскостях, то любой ма-
невр птицы в полете вызывает раздражение соответ-
ствующих нервных окончаний.
77
У нас тоже есть внутренний ушной лабиринт, но
его сигналы редко доходят до нашего сознания, раз-
ве что в необычных условиях, когда вместе с различ-
ными симптомами беспокойства мы чувствуем движе-
ние, не согласующееся с тем, что видим. Нас не
удивило, если бы лдбиринт уха птиц был как-нибудь
специально приспособлен к их жизни в воздухе, но
мы до сего времени не имеем никаких убедительных
свидетельств, что он работает иначе, чем наш собст-
венный. Возможно, конечно, это происходит потому,
что мы недостаточно еще изучили внутреннее ухо птиц.
Зрение ппищ
Глаза птиц относительно общих размеров головы
очень велики. По крайней мере у мелких птиц глаз-
ные яблоки почти такой же величины, как и головной
мозг. Зрительные нервы крупные, а участки мозга, от
которых они ответвляются, хорошо развиты. Посколь-
ку мозг состоит из бесчисленного множества мель-
чайших нервных клеток, соединенных сложной сетью
нервных волокон, то невозможно точно установить
границы зрительной области- Известно только, что
у птиц эта область значительно обширней участков,
связанных со слуховой чувствительностью или какими-
либо другими видами рецепции. Хотя огромные раз-
меры зрительного аппарата у птиц и позволяют пред-
полагать ведущую роль зрения, все же, изучая про-
блему навигации, надо осторожно пользоваться этими
анатомическими данными. Совершенно ясно, что та-
кая сложная и совершенная оптическая система оп-
равдывает свое существование, даже если она и слу-
жит птицам только для того, чтобы отыскивать пищу
или спасаться от хищников.
Любопытно, что в глазном яблоке птиц находится
выпуклое образование, которое на первый взгляд ско-
рее снижает их зрительные способности, чем добав-
ляет к ним что-нибудь. Это образование называется
гребешком и выглядит примерно так, как это изобра-
жено на рис. 11- Гребешок характерен почти исклю-
чительно для птиц, хотя многие рептилии и имеют
сходное образование значительно меньших размеров.
Это большая наполненная кровью складка, вдающая-
ся внутрь глазного яблока. Она находится как раз
78
Рис. 11. Голова птицы с удаленными оперением,
кожей и частью глазного яблока. Видны относитель-
ные размеры гребешка, расположенного на нижней
половине сетчатки. Обратите внимание на величину
глаз у птицы.
над входом зрительного нерва. У большинства птиц
основание гребешка занимает часть сетчатки. Таким
образом, там, где у рыбы или млекопитающего рас-
полагались бы тысячи светочувствительных и нерв-
ных клеток, у птиц находится большое слепое пятно.
Обычно гребешок имеет сложную форму с многочис-
ленными складочками, напоминающими меха аккор-
деона. Он содержит большое количество пигмента и
иногда ярко окрашен, хотя чаще бывает почти черно-
го цвета. У некоторых птиц он располагается узким
валиком по внутренней стенке глазного яблока, за-
нимая от 60 до 90° по дуге. Гребешок совершенно ли-
шен нервных клеток и не может реагировать на свет.
Почему же птичий глаз, который так велик и навер-
няка способен отлично видеть, имеет самое большое
из известных слепых пятен? На мой взгляд, биологи
еще не смогли дать удовлетворительный ответ на этот
запутанный вопрос.
Итак, будем считать, что птицы отлично видят
(даже при больших слепых пятнах, представленных
двумя гребешками). Но тогда что же должны видеть
перелетные птицы из того, что может помочь им вы-
брать правильное направление во время перелета?
Иногда птицы летят вдоль береговой линии, по реч-
79
ним долинам или по границе горных хребтов. Воз-
можно, подобные особенности ландшафта могут слу-
жить естественными ориентирами для отметки про-
летных путей. Но большинство перелетов, особенно
мелких птиц, происходит ночью, причем нередко пти-
цы летят над океаном, который, конечно, лишен ка-
ких бы то ни было топографических особенностей. Но
даже в океане определенный рисунок волн или кон-
фигурация облаков, связанных с постоянно дующими
пассатами, могут оказаться полезными для ориента-
ции. Кроме того, всегда возможно наличие какого-
нибудь другого видимого ориентира, еще не известно-
го людям и подобного, скажем, поляризованному све-
ту. Так или иначе, объяснение навигации птиц только
с помощью топографических ориентиров чрезвычайно
затрудняется распространенностью ночных перелетов.
Не служат ли небесные тела — Солнце и звезды
направляющими маяками перелетным птицам? Эта
идея возникла давно, еще на заре биологической нау-
ки, но ее никогда не принимали всерьез, потому что
все небесные тела, кроме Полярной и нескольких бли-
жайших к ней звезд, в силу вращения Земли постоян-
но меняют свое положение на небосводе. На первый
взгляд кажется абсурдом, что птицы настолько зна-
комы с расположением звезд, что могут выбрать сре-
ди всех остальных Полярную звезду в качестве ос-
новного неподвижного ориентира. Не менее легкомы-
сленно также и мнение, что птицы могут уточнять
свой маршрут днем по положению Солнца, а ночью
по звездам, подобно морякам, делающим это с по-
мощью хронометра и астрономических таблиц. При-
чем недостаточно тщательно изучить движения небес-
ных тел. Навигация по астрономическим ориентирам
стала практически возможной, только когда усовер-
шенствованные хронометры смогли показывать пре-
дельно точное время в течение долгого периода. Пред-
положение о том, что в мозгу птиц есть эквиваленты
секстанту, хронометру, навигационным таблицам и
знаниям, которыми моряк овладевает в течение мно-
гих месяцев упорного труда, кажется по меньшей
мере нелепым. Тем не менее в следующей главе мы
увидим, что способности птиц в этом отношении серь-
езно недооценивались.
80
Ориентация по тепловому
излучению?
Хотя мы еще вернемся к типам ориентации, свя-
занным со зрением, интересно было бы сначала рас-
смотреть некоторые теории, выдвинутые для объясне-
ния навигации птиц. Нередко для решения какой-ни-
будь научной проблемы полезно отвлечься и посмо-
треть на нее как можно шире, начиная с самых пред-
варительных размышлений.
Места летнего пребывания птиц находятся, как
правило, в районах более прохладных, чем места зи-
мовок. Теперь физики хорошо знают, что любой пред-
мет испускает электромагнитные лучи, интенсивность
и длина волн которых зависят от температуры источ-
ника. Холодные объекты испускают более длинные
волны меньшей интенсивности. Таким образом, аркти-
ческие области, куда птицы летят весной, излучают
меньше энергии, чем тропики. Допустим, что у птиц
есть рецептор, позволяющий им воспринимать более
«теплые» лучи с юга. До чего же просто было бы
объяснить миграции птиц!
Но если попробовать детальнее разобраться в этом
вопросе, то обнаружатся серьезные трудности. Прежде
всего Земля круглая, а всякое излучение распростра-
няется прямолинейно. Отсюда трудно предположить,
чтобы птицы могли улавливать излучение, во всяком
случае, дальше, чем за несколько десятков километ-
ров. Кроме того, температура воздуха, суши или моря
достаточно низка, и их инфракрасное, или тепловое,
излучение имеет длины волн порядка 10 микронов
(1 микрон = 10"6 или 1/1000 000 метра; видимый свеч
имеет длину волны от 0,4 до 0,75 микрона). Как по-
казало изучение зрительных способностей птиц по от-
ношению к свету с различными длинами волн, гра-
ницы их спектральной чувствительности очень близки
к нашим собственным. Вероятней всего, они не могут
воспринимать излучение, которое рассматривает дан-
ная теория.
Следующая трудность заключается в том, что раз-
ница климатических температур выявляется лишь на
очень большом удалении к северу или к югу. Озера,
пустыни, лесные массивы, даже города дают очень
Д. Гриффин
резкие температурные перепады на расстоянии всего
в несколько километров. Птицы, находящиеся весной
или летом севернее озера Верхнего, будут получать
более «теплые» лучи с севера, так как над озером
воздух прохладнее.
Таким образом, эта теория по крайней мере по
двум положениям оказывается несостоятельной: во-
первых, физические сигналы от внешней среды слиш-
ком ненадежны, а во-вторых, нет никаких данных в
пользу того, чтобы нервная система птиц вообще была
способна на них реагировать.
Земной магнетизм?
Другая, уже упоминавшаяся и на первый взгляд
весьма привлекательная теория предусматривает на-
личие у птиц какого-то эквивалента магнитному ком-
пасу. Эта гипотеза нашла свое выражение в несколь-
ких вариантах. Наиболее понятный из них предпола-
гает, что какая-то определенная часть нервной си-
стемы птиц способна, подобно компасной стрелке,
реагировать на относительно слабое магнитное поле
Земли. Поскольку магнитное поле Земли, вообще го-
воря, не параллельно ее поверхности, то стрелка ком-
паса, если дать ей возможность вращаться не только
в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости,
обычно сильно наклоняется одним концом вниз. В раз-
личных местах земного шара этот угол наклона, или,
как его называют, склонение, различен, и некоторые
теоретики считают, что легче все объяснить чувстви-
тельностью птиц к этому склонению, чем к направле-
нию магнитных силовых линий.
Иная точка зрения основывается на том, что при
движении любого электрического проводника в маг-
нитном поле в нем возникает электродвижущая сила,
которая вызывает перемещение заряженных частиц
в проводнике. Это, кстати сказать, принцип, на кото-
ром работают электрические генераторы. Можно под-
считать величину электрического потенциала, который
возникает в теле птицы в результате пересечения ею
с определенной скоростью магнитных силовых линий
Земли. При скорости полета птицы 64 километра в
82,
час этот потенциал должен составлять 10~5 вольт на
сантиметр.
Хотя электрические токи, возникающие при полете
в магнитном поле Земли, чрезвычайно малы, все-таки
было бы опасной ошибкой считать, что в нервной си-
стеме птиц нет элементов, способных реагировать на
них. Несколько лет назад такую возможность можно
было бы отрицать с большей категоричностью. Теперь
обнаружено, что некоторые рыбы могут создавать во-
круг себя слабое электромагнитное поле, с помощью
которого ориентируются в окружающей среде. Они
улавливают изменения в электрическом поле, возни-
кающие благодаря различной электропроводности
окружающих объектов. Эксперименты показали, что
в определенных условиях эти рыбы реагируют на из-
менение потенциала всего в 10~7 вольт на сантиметр.
Эта чувствительность обусловлена специализированны-
ми клетками боковой линии рыб — сенсорной систе-
мой, которой рыбы пользуются также и для определе-
ния различных течений в воде. Однако у птиц не
обнаружены ни электрическая чувствительность, ни
соответствующие рецепторы. Чрезвычайная чуткость
рыб просто предупреждает нас об опасности догма-
тического недоверия в оценке некоторых теорий на-
вигации птиц.
Если бы гипотезы о чувствительности птиц к маг-
нитному полю Земли были верны, представлялось
бы возможным вызывать у птиц реакцию на искус-
ственное магнитное поле. При отсутствии спонтанных
реакций можно было бы тренировкой научить их от-
вечать на магнитное поле, но только если у них есть
соответствующий рецептор. Было проведено несколько
экспериментов с магнитным полем различной напря-
женности, начиная приблизительно от фонового уров-
ня и кончая очень высокими величинами. Использо-
валось и постоянное и переменное поле. В последнем
случае в теле птицы индуцировался ток так же, как
и при полете в магнитном поле Земли. Другая серия
экспериментов, в которой магниты прикреплялись
прямо § птицам, будет описана в главе 5.
Все эти эксперименты дали только отрицательные
результаты. Хотя и нельзя быть до конца уверенным,
что в других экспериментах с другими птицами и в
6*
83
Других условиях не будет обнаружена чувствитель-
ность птиц к магнитному полю, все же полученные
сейчас данные говорят не в пользу такого предполо-
жения.
Надо упомянуть один исключительный факт.
В магнитном поле, которое в сотни раз сильнее поля
Земли, индуцированные токи могут быть так велики,
что способны непосредственно действовать на глаза
или определенные участки нервной системы. У людей,
находящихся вблизи мощных магнитов, возникают
зрительные ощущения, вызванные, вероятно, этими
индукционными токами. Такое же действие оказывает
на птиц мощный луч радиолокационных установок,
интенсивность электромагнитного излучения которого,
однако, настолько превышает фоновый уровень, что
это опять-таки не имеет никакого отношения к ориен-
тации птиц в естественных условиях.
Вращение Земли
и ориентация
Другая столь же остроумная, но более сложная
гипотеза была выдвинута шведским физиком Густа-
вом Изингом сразу после второй мировой войны. Он
предположил, что птицы могут быть чувствительны
к чисто механическим эффектам вращения Земли,
причем не просто реагировать на них, но и улавли-
вать разницу в их силе на разных широтах. Эта тео-
рия приняла несколько внешне различных форм, но
при сравнении оказывается, что все они сводятся по
сути к одному. Пожалуй, легче всего представить
себе гипотетическое изменение истинного веса птицы
в зависимости от направления ее движения — к восто-
ку или западу, — так как в этих случаях скорость
полета либо прибавляется, либо вычитается из ско-
рости вращения Земли. Размышляя над теорией
Изинга и подобными ей гипотезами, полезно иметь в
руках небольшой глобус. Если его нет под рукой, то
можно воспользоваться любым шарообразным пред-
метом, хотя бы апельсином, насаженным на спицу.
Любой предмет, способный двигаться горизонталь-
но со скоростью 28 800 километров в час, будет ле-
тать по орбите вокруг Земли и не упадет на нее. Ста-
84
рое правило гласит, Лто предмет, движущийся по
кривой, стремится увеличить радиус вращения из-за
центробежной силы. На основании этого можно ска-
зать, что искусственные спутники не поддаются дей-
ствию гравитационных сил, потому что центробежная
сила, развивающаяся при их движении с большой
скоростью по орбите, уравновешивает силу притяже-
ния Земли. Теперь физики предпочитают смотреть на
дело несколько иначе, подчеркивая то обстоятельство,
что движущееся тело может отклониться от своего
пути только под действием ускорения, направленною
под углом к прямой линии, по которой тело движется
в каждый данный момент. Если какой-либо предмет
движется по круговой орбите с постоянной скоростью,
то на него должно постоянно действовать ускорение,
направленное к центру вращения. Это центростреми-
тельное ускорение всегда действует под прямым углом
к направлению движения предмета. Современные фи-
зики считают, что спутники, движущиеся по орбите,
стремились бы продолжать движение по прямой, если
бы гравитационные силы не создавали центростреми-
тельное ускорение, удерживающее их на определен-
ном расстоянии от центра Земли.
Конечно, птицы летят по пути, нисколько не по-
хожему на орбиту. Но если птица летит на восток,
скорость ее полета складывается со скоростью вра-
щения поверхности Земли вокруг земной оси. И на-
оборот, если птица летит на запад, то нужно вычи-
тать ее скорость из скорости вращения Земли, чтобы
узнать истинную скорость ее полета вокруг оси на-
шей планеты. Сила, с которой наши ноги давят на
землю, или сила, с которой крыло птицы давит на
воздух, были бы лишь чуть больше, если бы Земля
перестала вращаться. Именно поэтому достаточно не-
большой доли гравитационных сил, чтобы мы начали
двигаться к центру Земли, вместо того чтобы продол-
жить движение по прямой в космическое простран-
ство. Для быстро летающих птиц максимальная
скорость полета в воздухе составляет примерно 96 ки-
лометров в час, то есть ^зоо часть орбитальной ско-
рости (28 800 километров в час), при которой пред-
мет, движущийся у поверхности Земли, имеет вес,
практически равный нулю. На экваторе при тех же
85
условиях у птицы, движущейся на восток со скоро-
стью 96 километров в час, реальный вес увеличится на
Vgo ооо (так как центростремительное ускорение про-
порционально квадрату скорости). При диагональном
направлении полета изменения будут меньшими, а при
движении строго на север или на юг изменений не
будет вовсе. Если бы в полете птицы были чувстви-
тельны к этим изменениям, то теоретически они могли
бы определять компасное направление.
Но как птица, летящая с большой скоростью, мо
жет судить о своем весе? Очевидно, при прочих рав-
ных условиях вес можно оценивать по механическому
давлению воздуха на крылья. Однако это давление
сильно меняется в зависимости от скорости, а также
благодаря циклическому движению крыльев во время
машущего полета. Более того, любое завихрение в воз-
духе может создать ускорение, направленное вверх
или вниз, равной или даже большей величины. По-
скольку нельзя экспериментально изменять вращение
Земли (и, пожалуй, к лучшему), то чрезвычайно труд-
но проверить эту гипотезу прямым путем. Притом пока
мы рассмотрели только максимальные различия меж-
ду полетами на восток или запад со скоростью 96 ки-
лометров в час в экваториальной зоне. А ведь многие
птицы летят гораздо медленнее, и большинство пере-
летов происходит в высоких широтах.
На Северном или Южном полюсах поверхность
Земли практически не вращается, так же как и при-
лежащие к ней слои атмосферы. Поэтому здесь на-
правление полета птицы не влияет на ее истинный
вес. В то же время, если птица летит по прямой, ска-
жем от Северного полюса на юг, Земля за время по-
лета несколько сдвинется. Поэтому след птицы опишег
на поверхности Земли кривую линию. Если полет .про-
ходит действительно по прямой (относительно оси
Земли), то чем медленнее птица летит, тем круче бу-
дет результирующая кривая. Допустим, например, что
колибри летит строго по прямой в районе Северного
полюса со скоростью 8 километров в час в течение
суток. За это время Земля совершит полный оборот
и птица, хотя она и летела по прямой, опишет над
торосами почти полный круг (круг будет незамкну-
86
тым, потому что за это время птица улетит от полю-
са на 190 километров)..
Но ни над Северным, ни над Южным полюсом
птицы не мигрируют. Большинство перелетов проис-
ходит в промежуточных широтах. Здесь вращение
Земли приводит, во-первых, к тому, что птица описы-
вает кривую линию, даже если летит по прямой, и,
во-вторых, к изменению ее истинного веса в зависи-
мости от направления полета. Первое из этих явле-
ний, называемое эффектом Кориолиса, играет важную
роль при движении самых разнообразных объектов по
поверхности Земли, например воздушных масс или
айсбергов. Изучение влияния эффекта Кориолиса на
направление ветра не входит в рамки данной книги,
но сведения об этом можно почерпнуть из любого
элементарного учебника метеорологии. Случай с
айсбергом, вероятно, имеет наибольшее сходство с
перелетами птиц. В некоторых районах океана тече-
ния направлены почти прямо на юг (например, Лаб-
радорское течение). Огромные обломки, оторвавшие-
ся от ледников Гренландии, уносятся течением на
юг, но за несколько дней плавания в силу эффекта
Кориолиса отклоняются по часовой стрелке направо.
Конечно, на движение айсбергов могут влиять и мно-
гие другие факторы, например ветер или изменения
в направлении течений, вызванные рельефом дна.
Но эффект Кориолиса — очень важный и постоянно
действующий фактор, который всегда учитывается
Береговой службой, предсказывающей возможное на-
правление дрейфа айсбергов.
Если ветры и айсберги могут отклоняться в ре-
зультате эффекта Кориолиса, то по меньшей мере
опрометчиво категорически отрицать способность
птиц реагировать на него. Однако, как и при изме-
нении истинного веса, сила действующих факторов
в данном случае очень мала, и поэтому трудно пред-
ставить себе, как можно отличать их от других раз-
нообразных механических сил, действующих на тело
птицы. Даже очень легкий ветер или какие-либо из-
менения в движении крыльев могут сильно поме-
шать, если не воспрепятствовать точному определе-
нию весьма отлогой кривой, по которой движется
птица относительно поверхности Земли. По этой
97
причине биологи, заинтересованные в объяснении на-
вигации птиц, почти не принимают всерьез теории пе-
релетов, основанные на вращении Земли. Но все-таки
они отвергают эти теории с меньшей уверенностью,
чем гипотезы, основанные на инфракрасном излуче-
нии и земном магнетизме. Ибо еще никому не уда-
лось экспериментально проверить теории перелетов,
основанные на вращении Земли.
Однако величина изменения истинного веса, как
указывалось, пропорциональна скорости полета, и
поэтому неподвижная птица или птица, летящая мед-
ленно, будут испытывать значительно большие труд-
ности в определении этих изменений, чем в приведен-
ном нами гипотетическом примере с птицей, движу-
щейся со скоростью 96 километров в час. К тому же
у нас нет никаких свидетельств того, что полет с
большой скоростью, да и вообще полет, необходим
для точной ориентации. Но об этом мы поговорим в
следующей главе.
Глава 5	ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ
ИНСТИНКТА „Д0МА“
В течение многих столетий люди разводили, от-
бирали и тренировали домашних голубей для пере-
носки почты в небольших капсулах, прикрепленных
к их лапам. Вплоть до изобретения телеграфа почто-
вые голуби осуществляли наиболее быструю даль-
нюю связь. И даже теперь голубей продолжают ис-
пользовать для связи в воинских частях и в некоторых
аварийных случаях. Кроме того, голубеводство —
очень популярный спорт.
Как правило, голубей разводят в небольших по-
мещениях, называемых «голубятнями». Каждая го-
лубятня служит птенцам постоянным домом с рожде-
ния и до смерти, если их специально не отсаживают
для размножения. Захлопывающаяся дверца — един-
ственное препятствие между голубями и улицей.
Молодым птицам разрешается летать поблизости от
дома, как только они подрастут. Когда же птицы
достигнут возраста 3—6 месяцев, начинаются систе-
матические тренировки. «Тренер» относит голубей в
небольших закрытых ящиках или корзинах на опре-
деленное [расстояние и затем выпускает их, чтобы
птицы могли вернуться на голубятню самостоятельно.
Часть голубей не возвращается, пропадает, но вер-
нувшиеся быстро накапливают опыт. После десятка
тренировочных полетов на расстояние от 8 до 16 ки-
лометров резко увеличивают дистанцию.
Некоторые голуби уже в первый год своей жизни
успешно возвращаются с расстояния в 160 километ-
ров и более. Часто молодых и неопытных птиц вы-
пускают со «стариками», уже летавшими по этому
маршруту.
Крепкая привязанность к одной голубятне — важ-
ный залог успешного возвращения, и если такая
привязанность у голубя развита, то крайне трудно
научить его прилетать в другое место. Обычно произ-
водителей для новой стаи берут с других голубятен,
89
держат их в постоянном заточении, а свободу пре-
доставляют только их потомству, которое впослед-
ствии будет постигать искусство возвращения до-
мой. Хорошо тренированные голуби возвращаются в
любой сезон независимо от того, приступили ли они
к размножению или нет, кладка ли у них или птен-
цы, которых надо выкармливать. Особенно хорошо
натренированные птицы способны возвращаться с
расстояния в 800 и более километров за один день,
а известны рекордные возвращения голубей с рас-
стояния в 1600—2400 километров за 2—3 дня.
Голубиный спорт
Спортивное разведение голубей, с одной стороны,
имеет много общего со скачками лошадей, а с дру-
гой— пронизано духом соревнования в разведении
лучших пород. Выведение голубей, способных выиг-
рать в спортивных состязаниях, требует искусного
отбора, тщательной заботы о здоровье птиц и боль-
шого опыта в тренировке голубей. Обычно в Соеди-
ненных Штатах и Западной Европе такого рода
состязания практикуются между голубятнями какого-
нибудь большого города и его пригородов. Посколь-
ку отдельные голубятни находятся на почти одинако-
вом расстоянии от точки выпуска голубей, которая
может быть удалена от них на 80—800 километров,
то расстояние от этой точки до голубятни делится на
время, потраченное каждой птицей на возвращение
домой. Причем в соревновании большее значение
имеет скорость, с которой птица летит к дому, а не
абсолютное время, которое она затратила на возвра-
щение. Даже при отсутствии попутного ветра сред-
няя скорость полета 72 километра в час для птиц,
возвращающихся с расстояния в несколько сот ки-
лометров, — не такое уж редкое явление.
Во время соревнований на каждой голубятне
устанавливается особый часовой механизм. Голубям
же перед самым выпуском надевают кольцо, которое’
снимают, как только за прилетевшей птицей захлоп-
нется дверца голубятни. Это кольцо немедленно по-
мещают через маленькое отверстие в опломбирован-
90
ный часовой механизм, где оно наклеивается на дви-
жущуюся ленту. Вечером следующего дня участники
соревнований собираются в клубе, судья вскрывает
часовые устройства, подсчитывает скорость полета
птиц и награждает победителей.
Способность находить дорогу домой свойственна
не только домашним голубям. Многие виды диких
птиц возвращаются к гнездам, даже если их увезти
в закрытой коробке на значительное расстояние. Но
в отличие от домашних голубей инстинкт «дома» у ди-
ких птиц проявляется не круглый год, а главным об-
разом в период гнездования. Поскольку у большин-
ства видов в выкармливании птенцов участвуют оба
родителя, то эксперименты по изучению способностей
птиц возвращаться домой не слишком отражаются на
благополучии их гнезд. Пока один из партнеров на-
ходится в руках экспериментатора или возвращается
издалека, другой продолжает (по крайней мере в те-
чение нескольких дней) заботиться о кладке или
птенцах.
Во всех тщательно поставленных экспериментах
такого рода птиц перевозят в вентилируемых, но не-
прозрачных коробках, чтобы птица не могла следить
за дорогой во время путешествия. Поездка совер-
шается по возможности быстрее —на лодке, автомо-
биле, поезде, самолете — для того, чтобы птицу мож-
но было выпустить в хорошем состоянии. Обычно ее
метят либо цветными кольцами, либо безвредным
окрашиванием перьев, что позволяет легко опознать
вернувшуюся к гнезду птицу, не отлавливая ее вто-
рично. В большинстве подобных экспериментов уда-
валось только заметить время, когда птицу выпу-
скали, и время, когда она возвращалась к гнезду,
разумеется, если она вообще возвращалась.
Феноменальные способности
обыкновенного буревестника
Среди диких птиц самые удивительные примеры
возвращения домой дает обыкновенный буревестник,
который почти всю жизнь проводит в море и счи-
тается истинно морской птицей. Эти буревестники
питаются мелкими рыбешками и ракообразными,
91
которых ловят с поверхности или опуская клюв не-
глубоко в воду. Они могут отдыхать на воде, но чаще
всего их видят снующими между гребешками волн
и лишь изредка поднимающимися всего на несколько
метров над водой. Они строят свои гнезда на земле
в различных расщелинах и, как правило, на удален-
ных островах. На суше они бывают только по ночам
и только в сезон размножения.
Буревестники с небольшого острова Скокхольм,
расположенного недалеко от юго-западной оконечно-
сти Уэльса, были выпущены из нескольких пунктов
на побережье Англии и Франции. Обычно они воз-
вращались со скоростью около 320 километров в
сутки. Два буревестника были выпущены в Венеции
на севере Адриатического моря. Один из них исчез,
другой вернулся к гнезду через 14 дней. Чтобы рас-
считать его скорость, нужно знать, летел ли он на-
прямик, по маршруту европейских авиалиний, или
все время оставался над водой (что вполне вероятно)
и летел сначала на юг, огибая Италию, затем через
Гибралтарский пролив, мимо Португалии и дальше
на север к берегам Уэльса. Расстояние до гнездовья
по прямой над Альпами и Францией составляет около
1500 километров, тогда как кратчайший путь над
океаном насчитывает около 6000 километров. В нор-
мальных условиях буревестников никогда не уви-
дишь над сушей, хотя очень сильные штормы и мо-
гут иногда заносить их в глубь материка. Так что
наземный маршрут вызывает сомнения. Если же до-
пустить, что птица все время летела над морем, то
средняя скорость составит около 425 километров в
день.
Два других буревестника были переправлены на
самолете из Уэльса в Бостон, штат Массачусетс.
Один из них тоже не вернулся или, во всяком случае,
не был замечен у своего гнезда. Но другой пересек
Атлантику и вернулся всего через 12 с половиной
дней. Минимальная средняя скорость в данном слу-
чае была 390 километров в день. Надо сказать, что
в Северной Атлантике преобладающее направление
ветра — с запада на восток, так что попутный ветер
в данном случае мог также оказать большую помощь.
Эти два перелета, из Венеции и из Бостона, инте-
92
Рис. 12. Пути возвращения к «дому» альбатросов.
Птицы сняты с гнезд' на островах Мидуэй (белый кру-
жок) и доставлены самолетом в различные пункты на
побережье Тихого океана. Большинство птиц возвра-
щалось к гнездам со скоростью от 205 до 507 кило-
метров в день.
ресны тем, что оба пункта находятся за пределами
мест распространения обыкновенного буревестника.
Буревестников Средиземноморья специалисты отно-
сят к другому подвиду, а у восточных берегов Соеди-
ненных Штатов обыкновенный буревестник встре-
чается лишь случайно. Поэтому очень сомнительно,
чтобы именно данная птица когда-нибудь прежде
побывала у западных побережий Атлантики.
И все же еще более впечатляющим было возвра-
щение альбатросов с островов Мидуэй, расположен-
ных к западу от Гавайских островов. 18 из этих боль-
ших морских птиц были отловлены прямо на гнездах
и самолетами доставлены в отдаленные точки Тихого
океана: остров Оаху, один из Гавайских островов,
побережье штата Вашингтон, Маршалловы острова,
Филиппины и Япония (рис. 12). 14 птиц вернулись,
причем средняя скорость полета составляла от 205 до
507 километров в день. Самый .дальний перелет в
93,
6590 километров был проделан с острова Лусон (Фи-
липпины) до островов Мидуэй за 32 дня.
Эти удивительные .результаты нельзя назвать ти-
пичными для большинства диких птиц. В таблице
I приведены данные о скорости возвращения к гнез-
довью некоторых видов диких птиц, а также процент
вернувшихся особей. Хотя возможности для ориента-
ции у всех выпущенных птиц примерно одинаковы,
некоторые из них могут ослабеть во время путеше-
ствия, тратя значительную часть времени на поиски
пищи, могут стать жертвой самых различных несча-
стий, всегда подстерегающих любое животное, тем
более в незнакомых условиях.
Таблица I
Несколько типичных примеров возвращения к «дому»
различных видов диких птиц
Вид	Число подопыт- ных птиц	Расстояние от «дома» (километры)	Процент вернув- шихся птиц	Средняя скорость (километры в день)
Северная качурка . Обыкновенный буре-	61	216—752	67	48
вестник 	 Темноспинный	42	424—664	90	320
альбатрос ....	11	1864—6592	82	160
Олуша		18	341	63	160
Серебристая чайка Обыкновенная	109	342—1395	90	96
крачка 		44	365—646	43	2С0
Ласточка 		21	384—496	52	240
Скворец 		68	320—704	46	40
Ориентация птиц, возвращающихся к гнезду, су-
щественным образом отличается от ориентации при
обычных перелетах. Прежде всего в определенный
сезон птицы данного вида стремятся мигрировать при-
мерно в одном направлении. Конечно, во время пе-
релета в определенных точках возможны отклонения
птиц от основного маршрута. Например, часть птиц,
гнездящихся в Северной Европе, летит на юго-запад,
94
через Гибралтарский пролив, часть-— на юго-восток,
через Малую Азию, а затем и те и другие продол-
жают лететь над Африкой в нескольких различных
направлениях. Но птица, которую увезли в закрытой
коробке за несколько сотен километров, должна не
только пролететь необходимое расстояние, но, глав-
ное, определить направление к дому. Если это пере-
летная птица (а большинство диких птиц, показавших
выдающиеся результаты при возвращении к гнезду,
являются в той или иной степени перелетными), то
в эксперименте направление полета к дому не долж-
но совпадать с маршрутами весенних или осенних
миграций. Более того, такие опыты обычно проводят-
ся в течение гнездового периода, когда птицы не ми-
грируют вовсе.
В естественных условиях птицам не приходится
переезжать с места на место в закрытых коробках,
и поэтому на первый взгляд кажется, что их удиви-
тельная способность возвращаться к гнезду не так
уж им необходима. Однако вполне может быть, что
в обоих случаях навигация осуществляется одними и
теми же способами и те механизмы ориентации, ко-
торые служат птицам во время миграций, могут дей-
ствовать у них и в условиях эксперимента. К тому же
птицам волею случая приходится возвращаться иног-
да со значительных расстояний, например когда силь-
ный ветер далеко относит их от пролетных путей во
время перелетов или от гнездовой территории. Кроме
того, многие виды, как, например, обыкновенный бу-
ревестник, в период насиживания и выкармливания
птенцов летают за кормом на расстояния до 160 или
даже 320 километров.
Проверка теорий навигации
птиц в экспериментах
по возвращению их к „дому"
Для экспериментального изучения средств ориен-
тации способность птиц возвращаться к гнезду пре-
доставляет значительно большие возможности, чем
сезонные перелеты. Достаточно сказать, что даже
уловить точно начало и конец миграций у некоторых
95
птиц очень трудно. Во время массового ночного про-
лета слышны голоса тысяч птиц; можно наблюдать
за ними в бинокль или телескоп на фоне луны; радио-
локатор покажет большие стаи птиц, движущиеся в
одном направлении. Но по силуэтам, мелькающим на
лунном диске, нельзя сказать, сколько десятков, со-
тен или даже тысяч километров оставили эти птицы
позади и при каких условиях они начали свое путе-
шествие. Нельзя сказать и о том, насколько точно
придерживаются птицы определенного маршрута во
время ночных перелетов.
С другой стороны, в экспериментах с возвраще-
нием птиц к гнезду время и место их выпуска выби-
раются экспериментатором с учетом того, чтобы избе-
жать влияния дезориентирующих факторов (напри-
мер, озер — для морских птиц, выпущенных в глуби-
не материка). При этом можно довольно много уз-
нать, даже просто наблюдая за птицей в бинокль.
Эксперименты с возвращением птиц к «дому» были
применены для проверки гипотезы об ориентации с
помощью земного магнетизма. К голубям и некото-
рым видам диких птиц прикрепляли небольшие ма-
гниты. В одних экспериментах они прикреплялись к
лапам, в других — к голове, в третьих — к крыльям.
В последнем случае быстрое движение крыльев при-
водило к тому, что прикрепленные к ним постоянные
магниты создавали переменное электрическое поле,
сходное с тем, которое возникает при пересечении
птицей магнитных силовых линий Земли. В другой
серии опытов по проверке «магнитной» гипотезы
птиц перед выпуском помещали в поле очень сильно-
го магнита, в сотни раз превышающее интенсивность
магнитного поля Земли. Если бы у птиц существовал
особый рецептор, способный реагировать на магнит-
ные поля, то можно было бы ожидать некоторых
отклонений от обычных результатов этих опытов по
крайней мере в отдельных сериях. Но все опыты дали
лишь отрицательные результаты. Никаких заметных
различий в ориентации опытных и контрольных птиц,
снабженных немагнитными грузиками такого же веса,
обнаружено не было.
96
Молекулярная* навигация
По мере накопления экспериментальных данных
в период между 1930 и 1950 гг. у меня и некоторых
других исследователей появилась одна беспокойная
мысль. Вариации в скорости возвращения к «дому» и
в проценте вернувшихся особей, а также зависимость
этих показателей от расстояния, на которое увозят
птиц, позволяют заключить, что для некоторых видов
можно дать очень простое, в какой-то мере разоча-
ровывающее объяснение, которое тем не менее согла-
суется с имеющимися данными. Может быть, у птиц
вообще нет никакой особенной способности к нави-
гации! На первый взгляд этот вывод кажется совер-
шенно нелепым: ведь птицы так быстро возвращают-
ся домой. Но немного поразмыслив, видим, что, по
крайней мере теоретически, эти внешне противопо-
ложные точки зрения можно примирить.
У некоторых видов птиц, указанных в таблице I,
процент вернувшихся особей был сравнительно низ-
ким и быстро уменьшался с увеличением расстояния,
на которое увозили птиц. Можно думать, что птицы
летят в различных направлениях из точки, где их
выпустили, причем сохраняют относительную прямо-
линейность полета, пока не достигнут знакомой терри-
тории. Известно, что даже в сезон гнездования, соби-
рая корм для птенцов, многие птицы улетают на зна-
чительные расстояния. Возможно, при этом они
запоминают наиболее заметные наземные ориентиры.
Если это так, то в качестве рабочей гипотезы можно
заключить, что лишь те птицы, которым удается по-
пасть на знакомую местность, могут правильно сори-
ентироваться на основе известных им особенностей
ландшафта и добраться до своего гнезда. Размеры
знакомой территории практически одинаковы для
птиц одной колонии. Однако их выпускают на разных
расстояниях, и сектор, занимаемый этой сравнительно
большой территорией, будет уменьшаться с увеличе-
нием расстояния, на которое транспортируются
птицы. Это уменьшение угла сектора, в котором
птицы достигают цели, и объясняет, почему с уве-
личением расстояния падает процент вернувшихся
птиц.
7 Д Гриффип
97
На основании материалов, известных к 1950 г.,
можно объяснить результаты экспериментов по изуче-
нию возвращения к «дому» большинства видов диких
птиц, приняв во внимание, что они: 1) летят со ско-
ростью, характерной для каждого вида; 2) проводят
в полете лишь умеренное число часов в день и 3) во-
все не обладают способностью к направленной ориен-
тации. Один физик сделал заключение, что птицы
сначала летят довольно долго в одном каком-нибудь
направлении, затем резко поворачивают и снова ле-
тят несколько километров в направлении, выбранном
наугад, повторяя этот маневр до тех пор, пока не
достигнут знакомой территории. Свои данные он об-
работал математически, применяя уравнения для
определения случайного направления движения моле-
кул газа при постоянных столкновениях друг с дру-
гом. Такое беспорядочное движение молекул можно
увидеть, если наблюдать броуновское движение взве-
шенных частиц. Ученый заключил, что способность
многих птиц возвращаться к гнезду можно объяснить
на этой чрезвычайно простой основе. Мы можем на-
звать это условно «молекулярной» теорией навигации
птиц.
Однако остается еще объяснить способность неко-
торых птиц, например серебристой чайки, возвращать-
ся в большом числе с любого расстояния вплоть до
800 километров. Пункты выпуска показаны на рис. 13.
В нескольких опытах около 2/з общего количества
этих птиц вернулось с расстояния 1440 километров.
Хотя скорость, с которой возвращаются птицы, срав-
нительно невелика, такой большой процент вернув-
шихся птиц плохо согласуется с гипотезой беспоря-
дочного разлета и «молекулярной» теорией. Для
объяснения подобных случаев вскоре была создана
другая, альтернативная теория. Вероятно, в данном
случае птицы летят по маршруту, приблизительно
напоминающему спираль с очень большим радиусом,
и внимательно осматривают обширные пространства
в поисках знакомой территории. И опять данные, со-
бранные к 1950 г., вполне согласуются с этой теори-
ей. Конечно, полет по спирали вынуждает птицу по-
крывать значительно большие расстояния, чем прямой
путь к дому, но время, которое серебристая чайка
98
Рис. 13. Возвращение к «дому» серебристой чайки.
Птицы были пойманы на гнездовьях в Массачусетсе
(белый кружок) и перевезены в различные пункты,
отмеченные черными точками. Большинство птиц вер-
нулось, но скорость, с которой они возвращались,
была самой разной.
7*
тратит на возвращение к гнезду, почти всегда во мно-
го раз больше, чем это необходимо для перелета по
прямой.
Хотя эти гипотезы и были уязвимы в ряде отно-
шений, они, однако, имели важное преимущество,
объясняя результаты экспериментов без допущений
как того, что птицы обладают специализированными
рецепторами, так и того, что они ориентируются по
факторам внешней среды, доступным человеческому
восприятию. Объяснить же поведение птиц с помощью
уравнений, по которым рассчитывают беспорядочное
движение молекул газа, — большой соблазн, особен-
но для физиков, чувствующих себя крайне неловко
перед сложными и весьма загадочными вопросами
биологии.
Глава 6
НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ПТИЦАМИ
С САМОЛЕТОВ
Лет двадцать назад результаты экспериментов по
изучению инстинкта «дома» у птиц стали просто мучить
исследователей. Все собранные данные можно было
бы объяснить, основываясь на самых простых формах
ориентации или используя «молекулярную» гипотезу,
которая сравнивает птиц с беспорядочно движущи-
мися молекулами газа. И все-таки трудно было по-
верить, что птицы так беспомощны. Возникла необ-
ходимость непосредственно проследить за их полетом.
В 1940 г. я задумал подойти к решению этой пробле-
мы самым прямым образом: научиться водить легкий
самолет и проследить весь маршрут, по которому
птицы возвращаются к гнезду. В настоящую главу
войдут несколько эпизодов, которые, надеюсь, в ка-
кой-то степени передадут мои впечатления.
Чайки и олуши
Серебристая чайка была первой птицей, выбран-
ной для экспериментов. Однако до войны, которая
приостановила эту работу, нам удалось лишь разра-
ботать технику наблюдений и проследить за несколь-
кими чайками на расстоянии не более 15—25 кило-
метров. Эти птицы не полетели прямо к дому, и слу-
чайный, как казалось сначала, выбор направления
говорил в пользу «молекулярной» гипотезы. Но се-
ребристые чайки очень любят пользоваться восходя-
щими потоками воздуха. Однажды я наблюдал, как
пять чаек, забравшись под кучевые облака, летели по
ветру со скоростью около 50 километров в час. По-
скольку их «дом» находился в 166 километрах в том
же направлении, то с такой скоростью они могли до-
браться до него за три-четыре часа. И действительно,
одна из птиц вернулась к гнезду через три с полови-
ной часа. Склонность чаек летать по ветру добавила
еще одну переменную величину к проблеме и без того
101
достаточно сложной. Более того, известно, что чайки
летают не только вдоль береговой линии, но и в глубь
материка. В течение 20 и более лет своей жизни чай-
ки вполне могли запомнить некоторые ориентиры в
окрестностях своего гнездовья. Поэтому приходилось
увозить их за сотни километров от «дома».
После войны я занялся наблюдением с самолета
за олушами. Эксперименты с чайками показали, что
белые птицы лучше заметны на фоне земли, чем пти-
цы любой другой окраски. Олуши не только имеют
белое оперение, но к тому же вдвое крупнее серебри-
стой чайки, размах крыльев у них около полутора
метров. Это истинно морские птицы, никогда не за-
летающие в глубь материка, разве что во время
сильных штормов. Другое важное преимущество в ра-
боте с олушами заключается в том, что они могут
взлетать только при сильном встречном ветре или
спрыгнув с крутого уступа. В штилевую погоду им
трудно подняться с воды. Поэтому можно было ожи-
дать, что птицы, выпущенные в глубине материка,
будут продолжать поиски «дома» уже без посадки
или опускаясь только на больших озерах.
К лету 1947 г. мне удалось договориться с Р. Хо-
ком о совместном проведении нескольких эксперимен-
тов по изучению инстинкта «дома» у олуш, гнездящихся
на острове Бонавантюр, расположенном у полуостро-
ва Гаспе в заливе Св. Лаврентия. Большинство птиц
было выпущено в аэропорту Карибу, в долине реки
Сент-Джон, которая течет на юг и впадает в залив
Фанди (рис. 14). Причина, по которой было выбрано
именно это место, заключается главным образом в
том, что оно удалено от солевой воды примерно на
160 километров в трех направлениях — северо-запад-
ном, северо-восточном и юго-восточш^м. Я старался
представить, как поведет себя олуша, неожиданно
очутившись над картофельными полями штата Мэн.
Казалось вполне возможным, что особенности релье-
фа направят птицу вниз по первой же реке, с которой
она встретится. Такая тактика рано или поздно обя-
зательно приведет ее к океану. Двигаясь вниз по реке
или просто избегая лесистых холмов, видных в ясный
день из Карибу с трех сторон, олуша таким образом
102
Рис. 14. Опыты по изучению возвращения к «дому»
олуш. Их гнезда находились на острове Бонавантюр
в заливе Св. Лаврентия (белый кружок); возвращались
птицы из пунктов, обозначенных черными точками.
направится на юг, а не на восток-северо-восток, что
соответствовало бы прямому курсу к «дому».
Предварительные опыты показали, что хотя у
олуш инстинкт «дома» выражен и. не так сильно, как
у серебристых чаек, они все-таки возвращались из
Карибу на остров Бонавантюр со средней скоростью
144 километра в день. Из 16 птиц, выпущенных ле-
том при хорошей погоде, вернулось 10, причем самый
быстрый результат был 24 часа, а самый медленный —
103
101 час, что соответствует скорости 341 и 82 ки-
лометра в день соответственно. Олуши, как и чай-
ки, охотно и подолгу парят. Но, несмотря на это, они,
видимо, меньше зависят от воздушных потоков, чем
серебристые чайки. Выбрав какое-нибудь направле-
ние, олуши с достаточной точностью придерживаются
его на протяжении многих километров. Иногда они
чуть отклоняются в сторону, чтобы воспользоваться
благоприятным восходящим потоком, заметным по
образующимися над ним кучевым облакам, но боль-
шую часть времени они упорно движутся вперед.
Мы пользовались монопланом с высоко располо-
женным крылом, который был лишь немного больше
учебно-тренировочного самолета. Обычно я вел его,
а наблюдатель сидел сзади меня. Конструкция само-
лета позволяла вести беспрепятственный обзор по
обеим сторонам от двигателя. Поскольку самолет ле-
тит быстрее, чем чайки и олуши, приходилось по-
стоянно маневрировать, чтобы не потерять птицу из
виду, при этом наиболее эффективным оказался по-
лет плавными кругами. А чтобы преследование не
беспокоило птицу, мы старались держаться на рас-
стоянии около 600 метров в стороне от нее и около
450 метров выше. Даже во время плавных поворотов
самолет идет с креном, и если бы мы были недоста-
точно высоко над птицей, то опускающееся при пово-
ротах крыло на некоторое время скрывало бы ее от
нас. Да и маневрировать на малой скорости безопас-
нее на высоте.
В то время как некоторые птицы, например гуси,
начинали явно беспокоиться уже в полутора-трех ки-
лометрах от самолета, серебристые чайки, голуби и
олуши не обнаруживали никаких признаков беспокой-
ства, если самолет приближался к ним даже на 30 или
60 метров. Кроме того, результаты экспериментов с
возвращением олуш к гнезду (скорость перелета и
процент вернувшихся особей) не различались при
обычной серии опытов и при многочасовом преследо-
вании их на самолете. Поэтому мы были вполне увере-
ны, что самолет заметно не влияет на поведение птиц.
Маршруты возвращения девяти олуш изображены
на рис. 15. Самый короткий отрезок прослеженного
пути равен 40 километрам, самый длинный — 368 ки«
104
Рис. 15. Пути возвращения олуш к «дому», просле-
женные с самолета. Птиц выпускали в Карибу. Место
было выбрано с таким расчетом, чтобы холмы, распо-
ложенные на западе, севере и востоке, вынуждали птиц
лететь к югу. Однако маршруты, по которым птицы
возвращались «домой», не обнаруживают никакой при-
вязанности к топографии местности. Контурные линии
обозначают возвышен! ости свыше 300 метров.
лометрам, а время непрерывного наблюдения колеба-
лось примерно от одного часа до 9 и более. Олуши
летят со скоростью около 60 километров в час, са-
молет— приблизительно 100 километров в час. При
такой разнице в скорости нам приходилось делать
круг каждые несколько минут, что позволяло следить
105
за наземными ориентирами и определять местополо-
жение на карте. Большая часть территории вокруг
Карибу покрыта лесом, и, хотя здесь немало рек и
озер, все-таки не исключалась возможность, что пти-
ца могла полететь над территорией, лишенной обо-
значенных на карте ориентиров, что затруднило бы
картирование ее курса. Чтобы гарантировать себя от
подобных случайностей, приходилось все время дер-
жать наготове кинокамеру для аэрофотосъемок обле-
сенных районов с тем, чтобы позднее определить по
фотографиям место нашей работы. К счастью, нам ни
разу не пришлось прибегнуть к этим крайним мерам,
в которые я, признаться, не слишком верил.
Конечно, можно было значительно улучшить тех-
нику этих экспериментов, если бы мы занимались ими
несколько дольше. Было бы, например, лучше, если
бы самолетом могли управлять оба участника полета,
с тем чтобы время от времени сменять друг друга.
Наконец, если бы эти эксперименты ставились в 60-х
годах, то большую помощь могло бы оказать радио,
не столь совершенное в 1947 г.
Несколько показательных
примеров парящего полета
Во время полетов нам удалось получить некото-
рые интересные сведения, не имеющие отношения к
нашей основной задаче. Две олуши продемонстриро-
вали удивительную способность к парящему полету.
Они наткнулись на сильные восходящие потоки воз-
духа и с их помощью стали набирать высоту, да еще
с такой скоростью, которую самолет мог развить,
только работая на полную мощность. В результате
нам пришлось кружить вокруг этого воздушного стол-
ба, находясь; по-видимому, большую часть времени в
соответствующих нисходящих потоках, в то время
как олуши, искусно маневрируя, оставались в наибо-
лее быстрых восходящих струях воздуха. В конце
концов, самолет, поднимающийся кругами, быстро
достигал облаков и не мог лететь дальше, чтобы не
войти в них и не потерять птиц из виду.
Однако наши проблемы не волновали олуш, и они
продолжали успешно взбираться вверх, пока не скры-
106
лись за неровными краями облака. Было бы очень
интересно узнать, как ведут себя олуши или другие
птицы, попав в облако. Может быть, наши олуши
спустились вскоре обратно, чего мы не увидели из-за
ограниченной видимости с самолета? Или они про-
должали подниматься все выше и выше, пока не до-
стигли предельной для них высоты, но остались не-
видимыми за толстым слоем облаков?
В другой раз, когда стало ясно, что птицы опять
могут исчезнуть, я решил испробовать не совсем
обычный прием, чтобы продолжить наблюдение. Как
правило, при поворотах самолет наклоняют, что пре-
дохраняет его от бокового скольжения. Сначала я пы-
тался сделать тормозящий поворот, действуя только
рулем и не наклоняя машину, но, как и следовало
ожидать, это вызвало соскальзывание самолета вбок,
в сторону от олуш. Несколько раздраженный этим, я
попытался накренить самолет в противоположную
сторону, полагая, что плоскости крыльев при этом
будут препятствовать соскальзыванию и, возможно,
мне удастся сохранить отчетливую видимость центра
круга, который мы описывали и в котором парили
олуши, подымаясь к облакам. На случай каких-либо
неожиданностей мы располагали запасом высоты в
полтора километра, что позволило бы нам восстано-
вить управление самолетом. В одном отношении наше
новаторство было удачным: мы могли кружить нале-
во с правым креном самолета и продолжать подъем
вместе с олушами. Но почти сразу же самолет угро-
жающе завибрировал. Поскольку я не знал причин
и возможных последствий этого, я благоразумно вер-
нулся к нормальному полету, в то время как олуши
успели исчезнуть из поля зрения, как всегда оставив
нас неосведомленными и заинтригованными относи-
тельно их поведения в облаках. Позднее я узнал, что
вибрация возникла в результате неодинаковой скоро-
сти потоков воздуха за пропеллером по обеим сторо-
нам самолета при его круговом полете — обстоятель-
ство, в лучшем случае, небезопасное для легкого
самолета, специально не приспособленного к акроба-
тическим пируэтам.
Четыре олуши, прослеженные на значительном рас-
стоянии, вернулись на свой остров за 45—75 часов.
107
Их пути к «дому» над совершенно незнакомой терри-
торией показаны на рис. 15. Нетрудно видеть, что эти
перелеты не обнаруживают тенденции к какому-либо
определенному направлению. И действительно, пове-
дение олуш вполне соответствовало гипотезе «спи-
рального поиска», обсуждавшейся в предыдущей гла-
ве. Есть основания предполагать, что большая часть
береговой линии (если не вся) знакома олушам, тогда
как территория, удаленная от берега, в обычных ус-
ловиях вряд ли когда-нибудь посещалась ими.
Только в одном случае нам удалось проследить
за олушей на всем пути от Карибу до побережья.
И, как это часто бывает, наиболее удачный вначале
день был омрачен повреждением электросети в самом
городе и в аэропорту. Основные топливные баки на
нашем самолете были заправлены в предыдущую ночь,
и их запасов хватило бы примерно на 7 часов полета
при постоянном маневрировании на небольшой скоро-
сти. Специальный же запасной бак, позволявший про-
длить полет до И часов, нельзя было наполнить в
это утро, так как все насосы для подкачки топлива
работали от электросети. Любая задержка вынудила
бы нас продержать птицу в неволе два дня вместо
одного, что почти наверняка отразилось бы на ее фи-
зическом состоянии. Все другие условия для проведе-
ния эксперимента были идеальными. Поэтому мы ре-
шили выпустить олушу и проследить за ней хотя бы
в течение семи часов. Дальше все в этот день шло
лучше, чем во время остальных полетов. Хотя птица
и пользовалась иногда восходящими потоками возду-
ха, но она ни разу не поднималась к облакам слиш-
ком близко. Двигалась она в общем на восток, не
обращая внимания на реки и озера, в том числе на
очень большое озеро Гранд-Лэйк, расположенное в
центре Нью-Брансуика. Зная, что птица приближает-
ся к побережью, мы очень интересовались тем, какова
будет ее реакция, когда она доберется до соленой
воды. Однако, израсходовав почти все горючее, мы
все еще не долетели до залива Св. Лаврентия, а бли-
жайший аэропорт был далеко. К счастью, как раз в
это время вдали тускло заблестел океан, и олуша
стала круто спускаться со своей первоначальной
«рейсовой» высоты в 600—900 метров. Оставалось
108
слишком мало горючего, даже если рассчитывать на
спокойный полет по прямой до ближайшего аэродро-
ма. Соображения здравого смысла вынудили нас, к
сожалению, прекратить наблюдения, как раз когда
олуша приближалась к своим родным местам.
В пользу „молекулярной"
гипотезы
То, что нам удалось наблюдать, следуя за серебри-
стыми чайками и олушами, говорит в пользу «молеку-
лярной» гипотезы, утверждающей, что птицы возвра-
щаются к дому в незнакомой местности не направлен-
но, а путем последовательно развертывающегося по-
иска. Ученые всегда отдают предпочтение наиболее
простым теориям, согласующимся с известными фак-
тами, а это нехитрое объяснение не требует от птиц
ничего, кроме способности распознавать наземные
ориентиры и упорства, необходимого для поисков зна-
комой территории в течение многих часов или дней.
Может показаться, что здесь мы имеем дело с ситуа-
цией, подходящей под известный принцип «Окка-
мовой бритвы», названный так в честь францискан-
ского теолога и философа XIV в. Вильяма Оккама.
Этот философ красноречиво убеждал, что следует по-
лагаться на наиболее простые объяснения каждого
феномена, применяя наименьшее число наименее
сложных философских допущений. Но живые орга-
низмы нередко удивляют нас своей чрезвычайной
сложностью, и эксперименты, проведенные вскоре
после 1950 г., пролили новый свет на проблему в це-
лом. Несмотря на свою стройность, особенно после
сокращения по принципу «Оккамовой бритвы», меха-
нистическая «молекулярная» теория навигации птиц
была вынуждена отступить перед новыми фактами,
составляющими основу следующей главы.
Глава 7
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ
ИЗУЧЕНИЕ НАВИГАЦИИ ПТИЦ
Факты, собранные в предыдущей главе, позволяют
считать, что серебристые чайки и олуши могут нахо-
дить дорогу домой, не обладая высокоразвитым чув-
ством направления. Подозревая, что другие птицы
могут проявить большие способности к навигации, мы
вместе с Гарольдом Хитчкоком обратились к опытам
с голубями, следя за их перелетами с небольшого
самолета. Его голуби возвращались лучше, чем мои:
на рис. 16 приведены маршруты некоторых наиболее
дальних перелетов, которые удалось проследить Хитч-
коку. Отчетливо видно, что хотя голуби и отклоня-
лись на значительные расстояния от прямого пути
между пунктом, где их выпускали, и «домом», однако
они находили дорогу лучше, чем'можно было бы ожи-
дать, основываясь на «молекулярной» теории ориен-
тации.
В начале 50-х годов было выдвинуто два новых
объяснения навигации птиц. Одно из них было вы-
сказано Джоффри Мэтьюзом из Кембриджского уни-
верситета в Англии, другое — Густавом Крамером из
Вильгельмсхафена в Германии. Мэтьюз отмечал и
анализировал главным образом исходное направле-
ние, которое выбирали птицы, возвращаясь к «дому».
Эксперименты Крамера включали не только наблю-
дение за первоначальным направлением, но и изуче-
ние «перелетного беспокойства» нескольких специаль-
но отобранных, выкормленных и содержащихся в
клетках диких птиц.
Много лет голубеводы считали, что выпущенные
издалека голуби летят прямо к «дому». Но в большин-
стве подобных случаев голубей выпускают сразу
стаей, часть птиц в которой уже знакома с местом
выпуска и с дорогой к своей голубятне. Поэтому един-
ственное возможное объяснение сводится к тому, что
опытные птицы летят прямо к «дому», основываясь
на зрительной памяти, а остальные следуют за ними.
110
Рис. 16. Маршруты перелетов двух стай почтовых
голубей. Их тренировочный маршрут лежал к западу
от голубятни, расположенной у побережья Нью-Джерси.
Голубей выпускали еще далее к западу, в Пенсильва-
нии (пути возвращения прослежены Хитчкоком) и на
севере в совершенно незнакомом им районе, откуда
они сначала полетели опять на восток или юго-восток,
но постепенно повернули к югу. Большинство верну-
лось на голубятню, хотя наблюдателю и не удалось
проследить за ними до конца.
При проведении многих экспериментов иногда каза-
лось, что именно особенности ландшафта в районе
выпуска влияли на выбор птицами направления в их
первом перелете. Например, морские птицы, выпу-
щенные на суше, склонны направляться к любому во-
доему, в то время как голуби проявляют больший
интерес к городам и поселкам.
Наблюдения Мэтьюза
за выбором птицами
исходного направления
Мэтьюз потратил немало сил на специальный под-
бор пунктов выпуска, расположенных в центре об-
ширных открытых равнин, с одинаковой видимостью
111
во всех направлениях. Это было сделано для того,
чтобы избежать влияния особенностей местной топо-
графии на направление, которое выбирают птицы,
как только их выпустят. С целью исключить предопре-
деленность необходимо было постоянно менять на-
правление поворота головы птицы в момент выпуска.
Это направление выбиралось экспериментатором без
определенной последовательности: например, первая
птица выпускалась в северном направлении, следую-
щая — в юго-западном, третья — в восточном и т. д.
В своих первых экспериментах Мэтьюз тренировал
голубей, выпуская их из пунктов, расположенных при-
мерно на одной прямой, и постепенно увеличивая рас-
стояние. Этот тренировочный маршрут был направлен
на северо-северо-запад от Кембриджа. Как и во всех
остальных тщательно поставленных экспериментах по
изучению возвращения птиц к «дому», голубей обычно
перевозили на легковом автомобиле или грузовичке
в закрытых ящиках, чтобы птицы не могли следить
за дорогой. Оказываясь таким образом в незнакомой
местности и не зная направления к «дому», большин-
ство голубей все же летело на юг. Это направление
они выбирали всюду, где бы их ни выпускали. Когда
их отвозили на несколько километров севернее места
предыдущего выпуска, они опять проявляли отчетли-
вое стремление лететь на юг — к Кембриджу.
Естественно, Мэтьюз постарался выяснить, на чем
основывается такой выбор. Он сделал важное откры-
тие, что выбор исходного направления носит более
случайный характер в пасмурную погоду, когда плот-
ные облака скрывают солнце. Хотя обычно и наблю-
дается некоторое различие в результатах в разные
дни и для разных голубей, выбор определенного на-
правления кажется сильно затрудненным, если не не-
возможным, когда голуби не видят солнца. Уже давно
предполагали, что возвращающиеся домой голуби,
которых обычно выпускают рано утром, определяют
правильное направление по положению солнца. Но
казалось невероятным, чтобы птицы могли пользо-
ваться солнцем как компасом для ориентации в лю-
бое время дня. Мэтьюз был первым, кто серьезно от-
несся к такой возможности и попытался проверить ее
прямыми экспериментами,
112
В одной серии опытов голубей выпускали в севе-
ро-северо-западном направлении от голубятни всегда
в середине дня, когда солнце достигало наивысшей
точки. В этот момент оно находилось приблизительно
на юг от птиц. В данном случае проще всего объяс-
нить направленное движение голубей тем, что они
научились лететь на солнце. Но эти голуби не только
выбирали правильное направление: многие из них
добирались до дому с довольно большой скоростью.
Если бы птицы просто летели на солнце, то они долж-
ны были бы вслед за ним все более и более откло-
няться к западу и к вечеру летели бы в противопо-
ложную от дома сторону.
Мэтьюз продолжил эксперименты следующим об-
разом. Последовательно увеличивая расстояние от
голубятни по тренировочному маршруту вплоть до
125 километров, он выпускал голубей по нескольку
раз, причем всегда примерно в полдень. Затем, раз-
делив стаю на 3 группы, он отвез их еще на 72 кило-
метра (т. е. на 197 километров от голубятни) в том
же направлении. Одну группу выпускали рано утром,
другую — к вечеру, контрольную группу, как обыч-
но, в полдень. Таким образом, опытные группы вы-
пускались в среднем на 6 часов раньше или позже
контрольной. В результате все три группы определя-
ли направление к дому с одинаковой точностью. На
них совершенно не сказывалось то, что солнце нахо-
дилось почти на 90° к западу или к востоку от той
точки, где они привыкли его видеть во время трени-
ровочных полетов. Результаты этих интересных экс-
периментов приведены на рис. 17, где можно видеть
не только сходство в направлениях исходных марш-
рутов птиц, выпущенных рано утром, в полдень и к
вечеру, но и их общее соответствие истинному на-
правлению к «дому».
Закончив описанную серию опытов, Мэтьюз про-
должил и расширил эксперимент такого же характе-
ра и вскоре обнаружил, что некоторые группы голу-
бей вели себя еще более интересно. После длительной
тренировки по одному и тому же маршруту на уда-
ление до 80 и более километров голубей выпуска-
ли в незнакомой местности, расположенной в совер-
шенно другом направлении. В наиболее ответственных
8 д. Гриффин	ИЗ
о
о
«дом»	«дом^
Рис. 17. Выбор исходного направления голубями, трени-
рованными в полдень. Каждый следующий пункт, из ко-
торого выпускали птиц, отодвигался дальше к северо-
северо-западу от голубятни. Пункт, предшествующий дан-
ному, находился за 139 километров от «дома». Слева —
исходные направления, выбранные птицами в полдень за
203 километра от голубятни (совершенно незнакомая тер-
ритория). Справа — направления, выбранные другими го-
лубями из этой же группы, выпущенными в этой же
точке рано утром и поздно вечером. Длина каждой линии
пропорциональна числу голубей, выбравших это напра-
вление. Самые короткие линии соответствуют одной птице.
Стрелки показывают направление, по которому птицы
должны были бы полететь, если бы они соблюдали то же
положение относительно солнца, что и в тренировочных
полетах.
экспериментах тренировка голубей осуществлялась по
тому же северо-северо-западному маршруту, для оцен-
ки способностей к ориентации птиц выпускали с юга
или запада. В результате несколько птиц полетели в
южном направлении, как они это делали в предыду-
щих тренировочных полетах. Другие разлетелись в
разных направлениях. Однако преобладающее боль-
шинство направилось более или менее точно в сторону
дома в обоих случаях: и когда дом был на севере, и
когда — на востоке. После завершения этих экспери-
ментов стало ясно, что многие голуби могут опреде-
лять направление к дому независимо от того, совпа-
дает оно с направлением предыдущих тренировочных
полетов или нет. На рис. 18 приведено несколько при-
114
Рис. 18. Исходные направления, выбранные голубями
в опытах Мэтьюза. Птиц выпускали на незнакомой тер-
ритории с пяти различных направлений. Голубятня
обозначена двойным кружком. Каждая радиальная
линия вокруг белых кружков по длине пропорциональна
количеству голубей, выбравших указанное направление.
Самые короткие линии соответствуют одной птице.
Направление тренировочных маршрутов в большинстве
случаев не совпадает с тем направлением, в котором
увозили голубей в данном опыте.
а*
мерой из описанной серии опытов. Несмотря на значи-
тельные отклонения, направление, выбираемое боль-
шинством птиц, лежит слишком уж близко к точному
курсу «домой», чтобы эти результаты можно было
объяснить с помощью гипотезы беспорядочного раз-
лета или любым другим способом, который мог пока-
заться убедительным, например, в опытах с олушами.
Объяснение выбора исходного направления ос-
ложняется тем обстоятельством, что в каждом от-
дельном эксперименте можно выделить по крайней
мере два возможных типа ориентации. Придержи-
ваются ли птицы постоянно одного какого-нибудь на-
правления (для голубей это направление тренировоч-
ного маршрута)? Или они определяют путь к дому
независимо от маршрута, по которому их увезли?
Если птица увезена в направлении, противополож-
ном тому, по которому она привыкла возвращаться,
иона опять сразу же направляется к «дому», то нельзя
сказать наверняка, какой тип ориентации действует
в данном случае. Эксперименты с голубями показа-
ли, что у подопытных птиц наблюдается постоянная
тенденция к выбору определенного исходного направ-
ления независимо от того, в какую сторону от «дома»
их увезли. Например, голуби, обученные возвращать-
ся в Вильгельмсхафен, где Крамер проводил боль-
шинство своих экспериментов, сразу же направлялись
на север. Таким образом, только выпустив голубей
с двух и более направлений, можно с достаточной
уверенностью определить, имеем ли мы здесь дело
с простой тенденцией к выбору какого-либо одного
направления или же это настоящая ориентация в сто-
рону «дома».
Выбор исходного направления
обыкновенным буревестником
Помимо домашних голубей, Мэтьюз проделалтак-
же эксперименты с обыкновенным буревестником, чьи
выдающиеся способности возвращаться к дому хоро-
шо известны. Именно эти буревестники возвращались
из Венеции и Бостона на гнездовья у берегов Уэльса
со средней скоростью 424 и 390 километров в день.
Мэтьюз увозил буревестников с этих же гнездовий в
116
различные внутренние районы Англии с довольно од-
нообразным ландшафтом, где наблюдатель мог с ка-
кого-нибудь высокого места (например, с библиотеч-
ной башни Кембриджского университета) следить за
птицами в бинокль на большом расстоянии. И снова
было отмечено значительное расхождение данных,
поскольку некоторые буревестники выбирали направ-
ление, слишком далекое от пути «домой». Однако в
среднем буревестники вели себя так же или даже
лучше, чем наиболее способные голуби, и подведен-
ные итоги показали, что большинство буревестников,
без всякого сомнения, выбирает приблизительно вер-
ное направление к «дому», а не разлетается беспоря-
дочно в разные стороны.
Эти эксперименты передвинули всю проблему изу-
чения инстинкта «дома» у птиц в новую фазу. Ряд ис-
следователей попытались применить эти же методы
к изучению других видов. Однако пока не найдены
птицы, способные определять направление к «дому»
так же, как это делали голуби в опытах Мэтьюза и
Крамера или буревестники. Не столь тщательно ото-
бранные породы домашних голубей давали менее
убедительные результаты. Но сам факт, что некоторые
птицы могут постоянно выбирать приблизительно
верное направление к «дому» и обнаруживают правиль-
ность этого выбора уже в исходном направлении,
позволяет думать, что здесь мы имеем дело со спо-
собностью ориентироваться, которая проявляется поч-
ти сразу же, как только птицу выпустят. Никто еще
не может сказать наверняка, является ли эта способ-
ность привилегией лишь нескольких видов диких
птиц и лучших пород домашних голубей или же она
широко распространена среди птиц, но проявилась
юлько в ряде благоприятных случаев.
Опыты Крамера
с применением круглой клетки
Примерно в то же время, когда Мэтьюз проводил
свои эксперименты, Густав Крамер с сотрудниками
изучал ориентацию птиц в специально сконструиро-
ванных для этого клетках в жестко контролируемых
условиях. В своих первых опытах он использовал
117
скворцов, выращенных в неволе и потому совершенно
ручных. Их помещали в круглую клетку с одной
жердочкой в центре и- несколькими — вдоль стенок.
Еще много лет назад было обнаружено, что перелет-
ные птицы испытывают сильное беспокойство в сезон
обычных миграций. Как уже говорилось в главе 3, это
«перелетное беспокойство» проявляется в основном
по ночам, когда идет пролет большинства мелких
птиц. Наиболее точные эксперименты Крамера с не-
сколькими ручными скворцами проводились днем, так
как известно, что скворцы мигрируют в дневное
время.
Скворцов помещали в круглую клетку, внутрен-
няя поверхность которой имела совершенно одинако-
вый вид во всех направлениях. Наблюдатель лежал
на спине и наблюдал за птицей через прозрачный
пластмассовый пол клетки. Один из самых ручных и
способных подопытных скворцов весной обнаружил
тенденцию перелетать с центральной жердочки к
стенке и обратно преимущественно в северо-западном
направлении. Это направление в какой-то степени
соответствовало обычному северо-восточному направ-
лению весенних миграций скворцов в том районе, где
они были взяты из гнезд через несколько дней после
вылупления.
На чем был основан выбор этим скворцом опре-
деленного направления? Помимо того, что экспери-
ментальная клетка была симметрична, она могла
вращаться, и если в сезон перелетов ее время от вре-
мени поворачивали, птица все равно выбирала северо-
западное направление независимо от того, как изме-
нялось положение стенок клетки относительно цент-
ральной жердочки. В следующей серии опытов садок
окружали светонепроницаемой загородкой, или шир-
мой, которую тоже можно было вращать вокруг цент-
ра клетки. Эта ширма загораживала скворцу окру-
жающую местность, но позволяла ему видеть значи-
тельную часть неба. И опять вращение ширмы никак
не влияло на его поведение. Как оказалось, птица не
обращала внимания и на внешние ориентиры. Так,
перенос клетки вместе с птицей из одного места в дру-
гое в окрестностях Вильгельмсхафена не изменял раз
выбранного скворцом направления.
118
Рис. 19. Выбор направления скворцами в опытах
Крамера во время «перелетного беспокойства».
В случае, изображенном на верхнем рисунке, птица
выбирает приблизительно северо-западное направле-
ние, если видит небо через все 6 окошек, проделан-
ных в стенках клетки. На нижнем рисунке изобра-
жена та же клетка, к окошкам которой прикре-
плены рамки с зеркалами так, что свет попадает
в клетку пол углом 90° к нормальному направлению.
В этих условиях птица выбирает юго-западное на-
правление.
А не является ли небосвод источником информа-
ции при выборе направления во время осенних миг-
раций? Одним из таких ориентиров может быть солн-
це. Чтобы проверить это экспериментально, Крамер
снова окружил клетку светонепроницаемой ширмой,
в которой было прорезано 6 окошек. Скворец про-
должал придерживаться того же северо-западного
направления, даже когда видел солнце и небо только
через одно или несколько окошек. В последующей
серии опытов окошки были оборудованы особыми
дверцами, к внутренней стороне которых прикрепля-
ли по большому плоскому зеркалу (рис. 19). Дверцы
были закреплены таким образом, чтобы отраженный
от зеркала свет попадал в окошко под прямым уг-
лом по отношению к свету, падающему на него спра-
ва или слева. Иными словами, глядя в окно, птица
видела участок неба, сдвинутый на 90°. Скворец со-
хранял тенденцию к определенному направлению, но
оно было теперь смещено на тот же угол, что и отра-
женный зеркалом свет. Так, если в зеркале был виден
участок неба, расположенный на 90° правее окошка,
то предпочитаемое скворцом направление смещалось
на 90° вправо против предыдущего. Противоположный
результат отмечался, если был виден участок неба,
расположенный на 90° левее окошка.
При небе, покрытом облаками, скворец двигался
во всех направлениях одинаково, но если через не-
сколько часов появлялось солнце, он снова начинал
отдавать предпочтение примерно северо-восточному
направлению. Таким образом, в опытах Крамера один
скворец с особенно четко координированными движе-
ниями оказался способным выбирать в круглой клет-
ке некоторое постоянное направление, и, что особен-
но важно, это направление определялось им по солн-
цу. В этом явное и неоспоримое сходство результатов
работы Крамера и экспериментов Мэтьюза по опре-
делению исходного направления полета у голубей.
Эксперименты со скворцами,
отыскивающими корм
Добыть других скворцов, способных давать столь
же стабильные результаты, как тот, что использовался
в описанных выше опытах, оказалось делом нелегким.
120
Поэтому Крамер отказался от экспериментов по вы-
явлению спонтанно проявляющегося у птиц чувства
миграционного направления. Вместо этого он обучал
скворцов, а позднее и других птиц добывать пищу пу-
тем поиска в определенном направлении. Опять была
применена круглая клетка, которая, однако, отлича-
лась от предыдущей тем, что по ее наружной стороне
прикреплялось несколько одинаковых кормушек. Сто-
рона каждой кормушки, обращенная внутрь клетки,
была закрыта резиной с прорезанными в ней узкими
щелями. Через них птица не могла видеть содержи-
мое кормушки, и только экспериментатор знал, где
действительно лежит корм. Скворцы и другие птицы
быстро научились просовывать клюв в эти щели и
доставать пищу из тех кормушек, в которых она была.
Как и в других экспериментах, расположение корму-
шек, положение клетки, жердочек в ней и круговой
ширмы, отгораживающей птиц от окружающего ланд-
шафта, могли произвольно и независимо друг от дру-
га меняться. Таким образом, по внешним признакам
птицы не могли угадать, в какой кормушке находится
пища. При ясном небе и солнце скворцы, если это
были способные птицы, в течение двух-трех недель
привыкали отыскивать корм, ошибаясь не более чем
в 30% случаев.
Если бы ученые попытались обсудить эти экспе-
рименты до их выполнения Крамером, вероятно, они
заранее согласились бы, что птиц можно обучить оты-
скивать полную кормушку, если она расположена в
направлении солнца или под каким-либо постоянным
углом к этому направлению. Но было бы очень труд-
но предположить, что птицы способны легко и бы-
стро делать поправки на перемещение солнца по не-
босводу.
Для контрольных опытов Крамер всегда брал
птиц, уже научившихся регулярно выбирать опреде-
ленное направление при некоторых стандартных ус-
ловиях. Затем к клетке подвешивали пустые кормуш-
ки и аккуратно отмечали несколько первых случаев
выбора. Пустые кормушки необходимы для того,
чтобы успех или неудача при поисках корма не влия-
ли на поведение птицы на первом этапе основного
эксперимента. К счастью, птицы так хорошо запо-
121
минали свой первый урок, что сохраняли выработан-
ную реакцию в десятках повторных опытов, прово-
дившихся без ее подкрепления. В наиболее удачном
эксперименте Крамер обучил скворца доставать пи-
щу из кормушки, расположенной на восточной стенке
клетки. Тренировка скворца проводилась в течение
20 дней с 7 до 8 часов утра. В контрольном опыте
клетку вместе с птицей перевезли на 11 километров
в незнакомую местность, а сам опыт проводили в
5 час. 45 мин. вечера. Использовалось 6 кормушек,
расположенных на одинаковом удалении одна от дру-
гой (т. е. через каждые 60°). Из двенадцати случаев
птица семь раз выбрала восточную кормушку и че-
тыре раза соседние, Справа и слева от первой. Только
один раз она выбрала западную кормушку. Во время
тренировок по утрам солнце находилось немного
справа от восточной кормушки, а во время вечерних
опытов — прямо за западной. Если бы скворец на-
учился отыскивать корм по солнцу, то вечером он
должен был бы выбрать одну из западных кормушек.
Вероятно, Крамер сам был удивлен полученными
результатами, и один из его сотрудников поставил
встречный эксперимент, тренируя другого скворца
отыскивать пищу в кормушках, расположенных всегда
по направлению к солнцу. Обучение проводилось еже-
часно в течение всего дня. Потребовалось несколько
недель напряженных тренировок, чтобы скворец (по-
лучивший прозвище «Гелиотроп») начал достаточно
уверенно выбирать ближайшую к положению солнца
кормушку. Другой скворец, обучавшийся вместе с
Гелиотропом, выучил свой урок всего за 10 дней.
Солнце — компас
Таким образом Крамер показал, что ручные сквор-
цы способны научиться отыскивать корм в некотором
постоянном направлении гораздо быстрее, чем решать
проблему, кажущуюся нам значительно более лег-
кой,— брать пищу из кормушки, ближайшей по от-
ношению К'солнцу. Сравнивая эти результаты с опи-
санными выше экспериментами Мэтьюза, можно с
уверенностью заключить, что птицы действительно
способны делать необходимые поправки на движение
122
солнца. Этот тип ориентации был назван «солнце-ком-
пасной ориентацией». Существенным здесь является
способность животных определять угол между на-
правлением своего движения и положением солнца —
угол, который постоянно меняется в течение дня по
мере перемещения солнца по небосводу. На первый
взгляд такая способность кажется совершенно удиви-
тельной. В течение долгого времени биологи даже от-
казывались всерьез думать об этом. Однако в послед-
ние годы тщательные наблюдения и эксперименты по-
казали, что солнце-компасная ориентация свойственна
не только птицам, но и многим мелким беспозвоноч-
ным животным, например креветкам, паукам, насеко-
мым, а также рыбам и ящерицам.
Биологические часы
животных, растений
и микробов
Способность птиц в течение всего дня корректиро-
вать свое движение по солнцу станет более понятной,
если рассматривать ее вместе с другим биологическим
феноменом. В организме животных и растений суще-
ствуют особые механизмы, работающие как хрономет-
ры. Их действие часто проявляется в так называемых
эндогенных ритмах активности. Почти у любого жи-
вотного или растения активность в дневное и ночное
время меняется. Цветы раскрываются днем, животные
активны ночью, а днем спят, или наоборот. Эту смену
активности, пожалуй, проще всего объяснить как от-
ветную реакцию на изменения в окружающей среде.
Например, птицы, в большинстве активные днем, есте-
ственно, засыпают с наступлением темноты и пробуж-
даются с рассветом.
Перед биологами стоял вопрос: а как поведут себя
растения и животные, если их держать в постоянных
условиях? Допустим, что животное содержится в ла-
бораторном помещении, где температура, влажность,
звуковой фон и освещение поддерживаются по воз-
можности на постоянном уровне. Поскольку в таком
эксперименте нет дня и ночи,, мы вправе ожидать, что
активность животных будет либо постоянной, либо ме-
няющейся произвольно без всякого отношения к су-
точной смене дня и ночи. Для некоторых животных
123
это справедливо. Однако подавляющее большинство,
как показывает тщательная запись их активности, со-
храняет 24-часовую цикличность, несмотря на посто-
янство условий. Птицы, содержавшиеся в полной тем-
ноте, оставались почти совсем неподвижными. Но уже
при довольно слабом постоянном освещении птица на-
чинает прыгать по клетке, находит корм и воду, чув-
ствуя себя вполне удовлетворительно. Наиболее про-
стой способ оценки активности птиц — запись всех ее
движений. Обычно клетку подвешивают на тонком
шнурке или резиновом жгуте так, чтобы любое движе-
ние птицы вызывало покачивание клетки, которое
можно легко регистрировать. В записи, сделанной в
течение нескольких дней, легко заметить регулярно
повторяющиеся 24-часовые циклы активности птиц
даже в самых постоянных условиях, каких только
можно добиться. Обычно бывает два пика активности:
рано утром и поздно вечером.
Мелкие ночные млекопитающие, такие, как крысы и
мыши, изучены значительно лучше, чем птицы, но нет
никаких оснований предполагать, что их биологические
часы чем-нибудь отличаются. Поскольку на грызунах
получены более точные данные, вопрос о биологических
часах в его общей форме удобнее рассмотреть именно
на них. Поэтому отвлечемся на некоторое время от птиц
и разберем ряд экспериментов, проделанных на обыч-
ном диком грызуне — оленьей, или белоногой, мыши.
Эти привлекательные маленькие зверьки в естествен-
ной обстановке активны только ночью. Весь день они
проводят в убежищах и начинают двигаться только с
наступлением темноты. В лабораторных условиях они
неплохо живут в небольших клетках, оборудованных
вращающимся «гимнастическим» колесом, в котором
мышь бегает, пока ей не надоест. Это же колесо мо-
жет служить и механизмом для записи активности.
Если оленью мышь с хорошо установившейся су-
точной активностью поместить в постоянные условия,
включающие продолжительное затемнение, она сохра-
нит тот же ритм активности, что и прежде. Темнота не
затрудняет движения зверьков по клетке и отыскива-
ние пищи, которая в этих опытах дается им в изобилии.
Почти все оленьи мыши обнаруживают по крайней
мере приблизительно 24-часовую цикличность своей
124
» I » Н < I I I I____
Li ..i.i..b.u.i, I. i  i.,ь i  i  I. i ш i < 111  I. i. i и 11  i J
Полдень 6	12	6 Полдень
Рис. 20. Запись активности оленьей мыши, живу-
щей в лабораторных условиях. Каждая горизонталь-
ная линия соответствует одному дню, а каждая вер-
тикальная — нескольким оборотам «гимнастиче-
ского» колеса. Сплошная черная линия означает
продолжительный бег мыши в колесе. Обратите
внимание, что начало активности каждый вечер
падает почти точно на одно и то же время.
активности. Некоторые особи соблюдают эту перио-
дичность очень точно. На рис. 20 приведены резуль-
таты опыта К. С. Роусона. После нескольких дней со-
держания при нормальном световом режиме оленья
мышь находилась в темноте все остальные дни до
окончания эксперимента, что и отражено на рисунке.
Сразу же бросается в глаза, что бег в «гимнастиче-
ском» колесе начинается совершенно внезапно и при-
близительно в обычное для этих мышей время. Заме-
чательно, что начало бега совпадает в разные дни
с точностью до двух-трех минут.
125
Теперь найдено, что многие растения и микроорга-
низмы в постоянных условиях сохраняют свой ритм
активности. Примером этого может служить дневной
цикл раскрывания и закрывания цветов. Одноклеточ-
ные эвглены, способные быстро плавать с помощью
длинного жгутика, собираются в луче света, периоди-
чески освещающем часть сосуда. Но скорость, с кото-
рой они сплываются на свет, и количество собираю-
щихся особей сильно меняются с 24-часовой периодич-
ностью, которая сохраняется и в постоянных условиях.
Другим примером микроорганизмов с 24-часовым
«хронометром» могут служить одноклеточные морские
водоросли, испускающие свет, если их побеспокоить.
Как было обнаружено, сила испускаемого ими света
периодически изменяется приблизительно по 24-часо-
вой схеме, причем эта периодичность повторяется и
в постоянных лабораторных условиях. Еще более за-
мечательной с точки зрения биохимии чертой биоло-
гических часов является то, что большинство их со-
храняет точное время во всем диапазоне температур,
которые выдерживает живой организм. Почти все хи-
мические процессы ускоряются под воздействием тем-
пературы: обычно скорость их удваивается с повыше-
нием температуры на каждые 10°. Но биологические
часы, действующие, вероятно, на основе биохими-
ческих процессов, тем не менее не реагируют на из-
менение температуры.
Ритм определяется
физиологическими процессами
Некоторые биологи усомнились, что такая точность
и постоянство возможны для механизма, заключенно-
го внутри организма животного, растения или микро-
ба и не зависящего от внешней среды. Как можно быть
уверенным, спрашивали они, что все воздействия
внешнего мира исключены в лабораторной комнате,
где изучаются биологические часы? Теперь известны
три группы фактов, удовлетворяющие большинство
биологов и показывающие, что такой взгляд не оправ-
дан. Животных, у которых эндогенный ритм активности
сохранялся и при постоянных условиях, отправляли
самолетом из Парижа в Нью-Йорк или из Нью-
Йорка в Калифорнию в другие лаборатории, где экс-
перимент немедленно повторялся. Биологические часы
126
продолжали идти так же, как и в прежних условиях.
Но если они «запускаются» при учете местных усло-
вий, проникающих в лабораторию извне, то, скажем,
у ночных животных активность должна начинаться
с наступлением местного вечера, а не тогда, когда на-
ступает вечер на их родине за сотни километров к во-
стоку. Есть еще одно важное обстоятельство. Биологи-
ческие часы редко сохраняют точное время, и между
периодами активности у животных проходит, как пра-
вило, не 24 часа, а немного меньше. Это и объясняет,
что начало активности у оленьей мыши постепенно
сдвигается на более раннее время по отношению к
местным суткам (рис. 20). Данные, приведенные на
этом рисунке, выбраны потому, что периоды актив-
ности у этой мыши повторяются с замечательным по-
стоянством. У большинства же животных, содержав-
шихся в стабильных условиях, периоды активности
значительно быстрее утрачивали согласованность с су-
точной ритмикой внешнего мира. Со временем период
активности такого изолированного животного может
быть сдвинут даже на 12 часов против нормального.
Но когда внешние факторы контролируют ритмику
активности животного, то она существенно не откло-
няется от смены дня и ночи за стенами лаборатории.
Свидетельством того, что в основе действия биоло-
гических часов лежат физиологические процессы, могут
служить эксперименты, которые помогли также объяс-
нить, как птицы пользуются этими часами при солнце-
компасной ориентации. Сначала у животного «запу-
скали» биологические часы путем продолжительного
выдерживания в закрытой камере, где создавался 24-
часовой цикл света и темноты, не совпадавший по
фазе с местной сменой дня и ночи. Например, вклю-
чали свет в полночь и выключали в полдень, примерно
считая, что на данной широте в данный сезон солнце
всходило в 6 часов утра и заходило в 6 часов вечера.
Птицы в течение нескольких дней привыкали жить по
заданному расписанию, которое сдвинуто на 6 часов
против контрольной группы, живущей по естественно-
му распорядку. Таким образом, для птиц, как и для
большинства других животных, свет оказывается наи-
более эффективным внешним фактором, контролирую-
щим работу биологических часов.
127
После того как у птицы вырабатывался определен-
ный ритм активности, ее помещали в условия посто-
янного слабого освещения. Однако она продолжала
жить по графику, выработанному перед этим. В опи-
санном выше примере птица по-прежнему начинала
двигаться в полночь, хотя условия поддерживались
неизменными. Как и в случае с животными, перевезен-
ными на сотни километров к западу или востоку, био-
логические часы могут задавать птицам ритм актив-
ности, полностью не совпадающий с местной сменой
дня и ночи. Значит, если в камеры с постоянными
условиями и просачиваются каким-нибудь скрытым
образом сигнальные факторы внешней среды, то они
заметно не влияют на поведение птиц.
Зависимость выбора птицами направления от дей-
ствия внутреннего «часового механизма» была пока-
зана в экспериментах, где их биологические часы на-
страивались именно таким образом, как это выше
описано. Скворцов, которых Крамер и его коллеги
обучали отыскивать корм в одной из нескольких кор-
мушек, содержали затем в условиях искусственного
светового режима, запускавшего их биологические
часы. Скворец, который при естественном освещении
привык находить пищу в восточной кормушке, был
приучен теперь к тому, что «рассвет» для него насту-
пал на 6 часов позже действительного восхода солнца.
Если его возвращали в экспериментальную клетку, он
ошибался, выбирая направление по солнцу. Напри-
мер, если опыт ставился в полдень (при искусствен-
ном режиме это самое начало «рассвета»), то птица
двигалась прямо в сторону солнца вместо правиль-
ного направления 90° влево, к восточной кормушке.
Но этот же скворец регулярно выбирал восточное на-
правление до того, как его часы были «сбиты» искус-
ственным режимом.
Возможность настройки биологических часов в
искусственных условиях позволяет экспериментаторам
определять степень использования солнце-компасной
ориентации в различных ситуациях. В следующей гла-
ве мы остановимся на экспериментах, показывающих,
как птицы используют солнце и другие небесные тела,
а также биологические часы для выбора определенно-
го направления в дневное и ночное время.
Глава 8
НЕБЕСНАЯ НАВИГАЦИЯ
Густав Крамер был не только инициатором опы-
тов по изучению солнце-компасной ориентации — изу-
чал он также и ориентацию ночных мигрантов. На
этот раз были выбраны европейские славки, а опыты
велись в той же клетке, что и в экспериментах со
скворцами при дневном свете. Только теперь крышей
клетке служило ночное небо, а за птицами велось не-
прерывное многочасовое наблюдение в сезон, когда
у них отчетливо проявлялось перелетное беспокой-
ство. Поскольку Крамер хотел, чтобы птицы видели
ночное небо по возможности таким же, как и во вре-
мя нормальных перелетов, то никакое искусственное
освещение в этих опытах не применялось. Наблюда-
тель следил за силуэтами птиц на фоне звездного неба
через прозрачный пластмассовый пол эксперименталь-
ной клетки. Стенки клетки, как и в прежних опытах,
были окружены светонепроницаемой загородкой, что-
бы исключить влияние посторонних источников света
или возможных наземных ориентиров. Жердочки были
размещены по-прежнему: одна в центре, а остальные
вдоль стенок. Чтобы птицы не разбились, летая по
клетке, ее боковые стенки и крыша были сделаны
из рыболовной мелкоячеистой сети.
Прежде чем начать эксперименты, необходимо
было приручить и выкормить только что оперившихся
птенцов. Приходилось ловить бесчисленное количество
насекомых и тратить месяцы, заботливо ухаживая за
птенцами, пока они не вырастут. И даже когда экспе-
рименты шли полным ходом, 3—4 сотрудника должны
были постоянно ухаживать за выводком, из которого
только одна или две птицы оказывались способными
четко выбирать направление.
В сезон перелетов у нескольких славок ночами
были явно заметны приготовления к полету, а иногда
даже особые предшествующие ему движения. Эти так
называемые целеустремленные движения являются
9 Д Гриффин
129
лишь слабым отражением той чрезвычайно высокой
активности, которая обычно следует за ними в есте-
ственных условиях. Иногда возбужденные пленники
начинают сидя трепетать крыльями или летать от
одной стенки к другой, биться о сетку или взлетать
на несколько сантиметров вверх и некоторое время
порхать там, придерживаясь все время одного на-
правления.
Славка, которая подолгу летала взад и вперед по
клетке, но не билась о стенки, была отобрана как
удобный объект для более пристального изучения.
Крамер проследил, насколько долго она придержива-
лась какого-либо определенного направления. Иногда
она была очень пассивна или не обнаруживала при-
страстия к какому-либо направлению, но в отдельные
ночи она явно предпочитала одно направление дру-
гим. Поскольку практически невозможно было отме-
чать все движения крайне возбужденной птицы, Кра-
мер обычно регистрировал только время, в течение
которого она придерживалась определенного направ-
ления, либо порхая, либо как-нибудь иначе выказы-
вая явную направленность своих движений.
Ориентация при «перелетном
беспокойстве»
В этих опытах славки постоянно выбирали при-
мерно то же направление, в котором они мигрировали
бы, если бы были на свободе. Более того, это пред-
почитаемое ими направление менялось в различные
сезоны: осенью оно было приблизительно южным, вес-
ной— северным. Между этими сезонами птицы вели
себя спокойнее и не обнаруживали тенденции к опре-
деленному направлению. Позднее, при проведении экс-
периментов в разную погоду, стало ясно, что сплош-
ная облачность расстраивает у птиц всякую направ-
ленность движений. Они либо беспорядочно двигаются,
либо несколько тяготеют к более светлым участкам
неба. Если опыты проводились вблизи большого го-
рода, то отсвет его огней на облаках тоже влиял на
направленность их движений. При луне птицы неред-
ко отклонялись в ее сторону. Такое движение в на-
правлении наиболее яркого по отношению к затемнен-
130
ной клетке источника света трудно считать частью
нормальной ориентации птии во время ночного пере-
лета. Скорее всего его нужно рассматривать как стрем-
ление птицы вырвался из темной клетки в более осве-
щенное место. Возможно также, что и в естественных
условиях в отсутствие звезд птицы устремляются в
сторону любого яркого источника света. Этим, по-
видимому, и объясняется, почему они в определенных
условиях летят на маяки и прожекторы в аэропортах
и нередко гибнут.
Пение и ориентация птиц
Несколько лет спустя после открытия Крамером
направленности движений птиц во время перелетного
беспокойства сходные эксперименты были начаты
Францем Зауэром, энергичным молодым зоологом из
университета во Фрейбурге. Вместе со своей супругой
Зауэр занялся не менее трудоемкими исследованиями
поведения птиц. Его интересовало, как создается у
птиц песня, характерная для каждого вида. Уже дав-
но спорили, действительно ли молодые птицы учатся
петь у своих родителей или у других взрослых птиц
того же вида, то есть выучивают набор и последова-
тельность нот, с помощью которых самец впослед-
ствии может показать, что он занял определенный
гнездовой участок и готов обзавестись семьей. Самый
прямой, хотя и обременительный, путь к ответу на
этот вопрос лежит через выкармливание только чго
вылупившихся птенцов в полной изоляции, в звуко-
непроницаемом помещении, где бы они могли вырасти
до взрослого состояния, ни разу не услышав пения
других птиц. Зауэры выбрали для этой цели тех же
европейских славок, потому что песня у них очень
характерна и отличается даже от песни близких ви-
дов. Выкармливание этих насекомоядных птиц в усло-
виях полной изоляции потребовало таких же усилий,
какие затрачивал Крамер на воспитание своих сла-
вок, чтобы превратить их в здоровых взрослых птиц,
готовых к выведению потомства, пению и миграциям.
В результате этих опытов стало совершенно оче-
видно, что у славок песня бывает почти нормальной,
даже если птицы выращены в полной изоляции и не
9*	131
имели возможности учиться у других, опытных птиц.
Эта тема выходит за пределы нашей книги, но за-
интересовавшиеся читатели найдут подробное и по-
нятное изложение этого вопроса в книге Торпа «Пение
птиц» Ч
Зауэры, каки Крамер, тоже пользовались круглой
клеткой, но изучали направленные движения у птиц
не только под открытым небом, но и в планетарии.
Использование искусственного неба давало опреде-
ленные преимущества. Во-первых, исключалась пас-
мурная погода, во-вторых, можно было воспроизве-
сти не только картину звездного неба в ночь, когда
проводился эксперимент, но и показать небо таким,
каким оно бывает где-нибудь в другой местности или
в другой сезон. Более того, в своих опытах супруги
Зауэр работали со взрослыми птицами, вполне под-
готовленными к размножению, но совершенно незна-
комыми с внешним миром за стенами их звукоизоли-
рованных клеток, птицами, которые никогда не видели
неба.
Результаты первых экспериментов Зауэров были
столь же наглядными и волнующими, как и первые
опыты Роуэна, который, искусственно удлиняя день,
вызывал у пгиц преждевременное развитие гонад. Не-
которые славки из лаборатории во Фрейбурге, отли-
чавшиеся особенно развитым чувством направления,
постоянно стремились лететь в ту сторону, куда на-
правлен их маршрут перелета в сезон эксперимента.
Как показано на рис. 21 и 22, это предпочитаемое
направление одинаково хорошо выражено независимо
от того, видят ли птицы настоящее небо или его изо-
бражение на своде планетария. Как и в опытах Кра-
мера, в пасмурную погоду ориентировка птиц сби-
валась и выбор направления носил явно случайный
характер. Вероятно, эги славки были действительно
способны выбирать направление по звездам. Более
/того, предпочитаемое направление менялось в разные
сезоны. Если одной и той же птице в одних и тех же
экспериментальных условиях показать приблизитель-
но одинаковую картину звездного неба, она все же
выберет весной северное направление, а осенью —
‘Thorpe W. Н., Bird song., London, 1961.—Прим, перев.
132
Рис. 21. Выбор направления славками в период
осеннего «перелетного беспокойства». Кр}г. ая
клетка находилась в планетарии. Длина каждой
линии пропорциональна времени, в течение кото-
рого птица проявляет тенденцию к данному на-
правлению. На левом рисунке отражено поведе-
ние славок при экспозиции осеннего неба. Справа —
беспорядочный выбор ими направления при рас-
сеянном освещении купола планетария.
южное. Инъекциями гормонов Зауэрам удалось вы-
звать у славок преждевременное развитие гонад в
период между перелетами, в результате чего у них
обнаружилась тенденция к выбору направления, ха-
рактерного для весны.
Помимо этих интересных данных, опыты Зауэров
показали также, что по крайней мере у двух отдель-
ных славок способность определять направление по
звездам проявилась сразу же, как только они впервые
увидели звездное небо. Эти данные, приведенные на
рис. 22, были получены в опытах с ручными птицами,
которых содержали в помещении с того момента, как
они вылупились. И все же, когда их уже взрослыми
посадили в круглую клетку в период перелетного бес-
покойства, у них обнаружилась явная тенденция к
подходящему для данного сезона направлению. Это
кажется настолько необычным, что многие биологи
отказывались верить. Естественное желание повторить
эти эксперименты оказалось трудно выполнимым по
той причине, что славок чрезвычайно сложно выкор-
мить и вырастить здоровыми, чтобы у них отчетливо
проявилось перелетное беспокойство и способность
10 д. Гриффин
133
Рис. 22. Выбор направления двумя славками, кото-
рых выращивали в совершенной изоляции, а затем
в конце лета или начале осени испытывали в круг-
лой клетке при ясном ночном небе. В период «пере-
летного беспокойства» обе птицы предпочитали
южное и юго-восточное направления, хотя до этого
они никогда не видели неба или звезд.
в экспериментальных условиях выбирать определен-
ное направление.
Из этих опытов можно сделать весьма далеко иду-
щие выводы, поскольку они показывают, что в цен-
тральной нервной системе перелетных птиц, очевидно,
есть какой-то механизм, который позволяет им осо-
бым образом реагировать на расположение звезд.
Кроме того, этот же механизм должен обеспечивать
изменение выбранного направления в осенний и ве-
сенний сезоны, что, вероятно, основано на внутреннем
физиологическом и эндокринном балансе. По всей ви-
димости, видовая генетическая основа птиц должна,
во-первых, предопределять их способность или неспо-
собность к выбору определенного направления, а во-
вторых, до некоторой степени подсказывать тот угол
по отношению к звездному рисунку, которого птицы
должны придерживаться при перелетах. Если эти вы-
воды Зауэров справедливы для всех перелетных птиц,
то разные виды должны иметь генетически закреп-
ленную способность к ориентации по расположению
звезд на той широте и в тот сезон, когда они мигри-
руют. Например, пингвины, мигрирующие в Южной
Атлантике, руководствуются совсем другой звездной
картой, чем ржанки, летящие на юг с берегов Ледо-
витого океана.
134
Эксперименты Гамильтона
с рисовыми трупиалами
Эксперименты, проведенные недавно Вильямом Га-
мильтоном в Сан-Франциско, показали, что рисовые
трупиалы тоже способны выбирать определенное на-
правление в период перелетного беспокойства, если
ориентиром служат только звезды. Этот вид совер-
шает очень далекие перелеты из районов, расположен-
ных значительно южнее экватора, в северные рай-
оны Соединенных Штатов и южную часть Канады.
Гамильтон нашел, что трупиалы менее точно опреде-
ляют направление в экспериментальной клетке, чем
славки в наиболее четких опытах Зауэров. К преж-
ней технике эксперимента Гамильтон добавил про-
игрывание магнитофонной записи криков рисового
трупиала, которые он издает во время ночных пере-
летов. Воспроизведение этих криков должно было уси-
ливать движение птицы по определенному направле-
нию в экспериментальной клетке. В опытах Гамиль-
тона с трупиалами в еще большей степени, чем в ран-
них опытах Зауэров, проявилось одно сложное явле-
ние: тенденция птиц чередовать осенью выбор южного
направления и прямо противоположного ему — север-
ного. Два трупиала, выкормленные в лаборатории с
самого раннего возраста, в гораздо большей степени,
чем пойманные взрослые птицы, обнаружили осенью
склонность постоянно менять предпочитаемое направ-
ление с южного на северное. Но даже когда эти два
направления чередовались самым необъяснимым об-
разом, все-таки «небесная» ориентация явно имела
место, так как промежуточные, восточное и западное,
направления птицы выбирали крайне редко. Экспе-
рименты Гамильтона с трупиалами, по крайней мере
частично, подтверждают интересные выводы Зауэров
о том, что способность перелетных птиц определять
направление по звездам генетически заложена в их
нервной системе.
Даже в наиболее четких экспериментах Зауэров
и Гамильтона большинство предпочитаемых птицами
направлений располагается в пределах угла в 45—
60°, в то время как некоторые птицы выбирают и дру-
гие направления. Такой широкий разброс позволяет
10*
135
считать достоверным различие в выборе направления
между двумя группами птиц, превышающее 60°. При
проведении Зауэрами некоторых экспериментов в пла-
нетарии отдельным славкам в период осеннего пере-
летного беспокойства показывали сначала изображе-
ние осеннего неба над Германией, а затем изображе-
ние неба, характерного для более южных широт.
В некоторых случаях казалось, что в первый раз они
отдавали предпочтение юго-восточному направлению,
а во втором — южному, как это и должно было бы
быть на широте Средиземного моря. Однако твердой
уверенности в этом нет, так как секторы предпочи-
таемых птицами направлений слишком сильно пере-
крывались. Ожидая постановки более тщательных экс-
периментов такого рода, многие интересующиеся этой
проблемой ученые убеждены пока только в главном
открытии Зауэров: в соответствующий сезон птицы
способны определять южное или северное направле-
ние по звездному небу или его изображению в плане-
тарии. За другие выводы из этих данных трудно ру-
чаться.
Направленная
и целенаправленная ориентация
Необходимо различать два типа ориентации, ко-
торыми пользуются птицы при естественных мигра-
циях в экспериментах по изучению возвращения к
«дому» и в опытах с круглой клеткой. Наиболее про-
стой тип часто называют направленной ориентацией.
Под этим термином подразумевается способность птиц
выбирать определенное направление и придерживать-
ся его во время весенне-осенних перелетов. Примером
этому могут служить перелетные птицы в опытах
Крамера и Зауэров, которые осенью постоянно вы-
бирали приблизительно южное направление. Второй
тип ориентации называют целенаправленной ориен-
тацией, примером которой могут служить эксперимен-
ты Мэтьюза с возвращением «домой» голубей и бу-
ревестников (гл. 7). Эти птицы летят приблизительно
в сторону «дома» независимо от направления, в кото-
ром их увезли от голубятни или гнездовья. Целена-
правленную ориентацию значительно труднее объяс-
нить, чем просто направленную, потому что в этом
136
случае птица должна каким-то образом определить
нужное направление к «дому» или территории, на ко-
торой он расположен, и затем придерживаться этого
направления в течение всего полета. К тому же этот
тип ориентации значительно труднее продемонстриро-
вать экспериментально. Для этого, например, совер-
шенно недостаточно ограничиться одной точкой вы-
пуска птиц, даже если их выпускается много и все
они летят прямо к «дому». Только если они возврат
щаются «домой» с двух или нескольких разных на-
правлений, можно заключить, что они ориентируются
целенаправленно.
Крамер совершенно справедливо указывал, что
птицы пользуются для ориентации солнцем и звездами
совершенно так же, как человек компасом. Но ком-
пас бесполезен, если неизвестно направление, в ко-
тором надо двигаться. Обычно мы пользуемся ком-
пасом вместе с картой или опираясь на наше знание
местности, что в сущности то же самое. До своей тра-
гической гибели в горах Крамер неоднократно под-
черкивал, что биологи могут объяснить лишь, каким
компасом пользуются птицы, но не какой картой. Дру-
гими словами, он чувствовал, что с солнце-компасной
ориентацией птиц должен быть связан еще какой-то,
пока совершенно неизвестный фактор, который мог бы
пролить свет на удивительные навигационные способ-
ности почтовых голубей и обыкновенного буревест-
ника.
Гипотеза солнечной дуги
Столкнувшийся с этими же фактами Мэтьюз по-
лагал, что одно только солнце может дать птицам ин-
формацию, необходимую для достаточно правильного
определения направления к «дому» и поиска нужной
цели. Как было указано в предыдущей главе, солнце-
компасная ориентация включает и использование
птицами биологических часов для определения по-
стоянно меняющегося угла между выбранным направ-
лением и положением солнца. Известно, что этой спо-
собностью обладают не только птицы, но и ящерицы,
рыбы, насекомые и другие беспозвоночные. Переводя
на человеческий язык, мы можем представить рассуж-
дения птицы примерно так: «Сейчас полдень; так как
137
мне надо на север, я должна лететь от солнца», или
позже: «Теперь уже далеко за полдень; поэтому, что-
бы лететь на север, мне нужно держаться так, чтобы
солнце оставалось за моим левым плечом».
Мэтьюз заключил, что птицы, вероятно, могут
сравнивать высоту солнца над горизонтом в данном
месте с высотой, на которой оно должно находиться
в это же время у них дома. Говоря человеческим язы-
ком, птица должна рассуждать так: «Судя по моим
биологическим часам, сейчас раннее утро, но солнце
что-то слишком высоко; либо они увезли меня на юг,
где солнце в это время стоит выше, либо на восток,
где оно раньше восходит». Вероятно, нет смысла даль-
ше заставлять птицу решать задачи по геометрии.
Можно лишь допустить, что она, догадавшись о столь
многом, решила действовать наилучшим образом в
ситуации, когда известно только, что она находится
где-то между востоком и югом. Это можно сделать,
определив отклонение в положении солнца и напра-
вившись на северо-запад.
По мнению английского орнитолога Танмора, по-
ведение птиц можно объяснить еще проще. Для птиц,
оказавшихся во время экспериментов по изучению
инстинкта «дома» над незнакомой территорией, уста-
новленное им гипотетическое правило гласит: «Если
солнце находится выше, чем вы привыкли видеть его
в это время дома, то надо лететь от него; если же
оно ниже ожидаемого, — надо лететь по направлению
к нему». Согласно этому правилу, птица действитель-
но будет лететь в сторону «дома» в пределах угла 30—
45°. Но в другое время дня, особенно ближе к вос-
ходу и заходу солнца, такое отклонение может
достигать 90° и более. А именно в это время возвра-
щающиеся «домой» голуби в опытах Мэтьюза пока-
зывали наилучшие результаты. Однако правило Тан-
мора очень привлекает своей простотой, и хотя его
нельзя применить ко всем птицам и любым условиям,
оно, вероятно, может в какой-то степени объяснить
правильный выбор птицами начального направления
в опытах Мэтьюза и Крамера.
Мэтьюз считал, что птицы действуют несколько
сложнее: они следят за движением солнца по небо-
своду и на основании скорости, с которой оно подни-
138
мается или опускается относительно горизонта По дуге,
могут определить высшую точку этой дуги, где солнце
бывает в полдень. Он полагал также, что птицы учи-
тывают не только высоту, на которой солнце бывает в
полдень, но и время, которое прошло или пройдет с
момента наблюдения до того, как солнце достигнет
апогея. Если бы птица выполнила все это с достаточ-
ной точностью, то она могла бы судить о направлении,
в котором ее перевез экспериментатор. Успех здесь,
конечно, зависит не только от точности измерения пти-
цей высоты солнца над горизонтом и скорости измене-
ния этой высоты, но также и от точности ее биологи-
ческих часов. Но поскольку у птиц не удалось обна-
ружить способности к таким измерениям с необходи-
мой точностью, а расчет апогея по солнечной дуге
кажется слишком уж сложным, теория Мэтьюза не
получила широкого распространения. И все же ряд
вопросов можно объяснить с помощью различных ви-
доизменений теории солнечной дуги, например про-
стым правилом Танмора: «Лети от солнца, если ка-
жется, что оно стоит слишком высоко, и к нему, если
кажется, что оно слишком низко». И опять-таки пол-
ное решение проблемы ждет будущих исследователей.
Направленная ориентация
в естественных условиях
Определение направления может основываться на
положении солнца и звезд, но, вероятно, возможны и
другие пути, по крайней мере теоретически. Морские
птицы, вероятно, могут определять направление по
характеру движения волн, хотя это пока и не дока-
зано. Если такой тип навигации существует, то это
будет один из случаев направленной ориентации, осно-
ванной на некотором постоянном элементе внешней
среды, играющем роль визуального ориентира. Ино-
гда птицы могут долго лететь по ветру, оценивая по
наземным ориентирам влияние ветра на направление
их полета. Когда нам удается получить сведения, по-
казывающие, каким типом ориентации пользуется дан-
ная птица, мы, вероятно, делаем большой шаг вперед
в объяснении ее способности придерживаться опре-
139
деленного направления во время долгого перелета.
Трудной проблемой является объяснение изменений
направления, которые бывают в определенных точках
по маршруту следования, как, например, смена юго-
восточного направления на южное в районе залива
Св. Лаврентия при осеннем перелете куликов из се-
веро-западной Канады. Пожалуй, еще труднее объ-
яснить, как должна быть организована нервная си-
стема птиц, чтобы использовать небесные ориентиры
для определения одного направления при весенних
миграциях и другого — осенью.
Наследственно закрепленные
миграции
Способности птиц придерживаться определенного
направления при нормальных перелетах можно дать
и еще одно объяснение, которое пока не рассматрива-
лось. В основе перелетов лежат традиции, передаю-
щиеся от одного поколения другому, причем каждая
молодая птица запоминает маршрут во время пере-
лета вместе с родителями или с другими более ста-
рыми птицами этого же вида. Утки и гуси, как извест-
но, мигрируют выводками и, вероятно, более, чем дру-
гие птицы, привязаны к традиционным маршрутам.
Чтобы проверить такую вероятность, были про-
ведены специальные эксперименты. Один из самых
ранних был выполнен Роуэном через несколько лет
после его работы с разным режимом освещенности
(гл. 3). При проведении опытов по ориентации Роуэн
держал молодых ворон в больших вольерах вплоть
до поздней осени, когда все дикие вороны уже успе-
вали улететь из окрестностей Эдмонтона, штат
Альберта, на юг США — в Канзас и Оклахому. Этих
ворон не использовали ни в каких экспериментах, а
просто держали в вольерах до середины ноября. Од-
новременно с выпуском были сделаны объявления в
печати, поощряющие охоту на ворон. Вскоре Роуэн
получил несколько сообщений о воронах, которые
были добыты охотниками, так как слишком броса-
лись в глаза в это необычное для них время. Боль-
шая часть этих неопытных птиц все-таки двигалась
на юг и восток, очевидно, следуя по обычному для
местной популяции маршруту (рис. 23)
140
Р и с. 23. Эксперименты Роуэна с молодыми воро-
нами, задержанными в вольерах около Эдмонтона
в Альберте до последних чисел ноября, когда все
взрослые птицы уже улетели несколькими неделями
раньше на 2400 километров к юго-востоку, в Канзас
и Оклахому. Черные точки соответствуют местам, где
вороны были убиты через несколько дней после того,
как их выпустили.
Подобные же, но более широко поставленные экс-
перименты провел недавно Фрэнк Белроуз с моло-
дыми синекрылыми чирками, которых он отлавливал
и кольцевал вместе с другими перелетными утками
в большом заповеднике для водоплавающих птиц в
центральной части Иллинойса. Характер осенних миг-
раций синекрылого чирка был уже известен по дан-
ным кольцевания. Около 80% молодых и старых птиц
встречалось потом к югу и юго-востоку от станции
141
Рис. 24. Разлет синекрылых чирков, окольцованных
в Иллинойсе во время осеннего перелета.
кольцевания в Иллинойсе. Самые дальние залеты от-
мечались в Гватемале, Панаме, Колумбии, Венесуэле,
Ямайке, Гаити и на Кубе. Другие чирки были убиты
в Луизиане, Алабаме, Джорджии и Флориде, вероят-
но, на своем пути к Карибскому морю.
Обычно синекрылый чирок улетает из Иллинойса
к концу сентября, и только редкие птицы задержи-
ваются до середины ноября. В течение четырех сезо-
нов Белроуз держал в клетках 1271 молодого сине-
142
Рис. 25. Разлет молодых синекрылых чирков, задер-
жанных в Иллинойсе до ноября и декабря, когда все
взрослые птицы уже давно улетели на юг.
крылого чирка и выпустил их в период между 10 но-
ября и 8 декабря. Эти молодые птицы уже отлетали
по крайней мере на 300—500 километров от своих
гнезд. Позднее 111 из этих птиц были обнаружены на
значительном расстоянии к югу и юго-востоку от Ил-
линойса. На рис. 24 и 25 абсолютно не заметно какого-
нибудь достоверного различия в разлете птиц, выпу-
щенных сразу после кольцевания, и птиц, задержан-
143
ных до полного отлета всех взрослых особей. Один
из этих молодых чирков, пойманный во время своего
первого осеннего перелета через Иллинойс и задер-
жанный до 10 ноября, был двумя днями позже убит
охотником во Флориде. Два других были убиты в
Мобиль Бэй, в Алабаме, тоже через два дня после
того, как их выпустили в Иллинойсе. Эти чирки по-
крывали по 560 километров в день, хотя с ними и
не было взрослых птиц. То, что им удалось совершить
перелет самостоятельно, нельзя объяснить ни уча-
стием попутного ветра, ни тем, что они могли при-
мкнуть к стае уток других видов, так как в это время
года утки летят над Иллинойсом по иным направле-
ниям. В более поздних опытах Белроуз перевез 895
кряковых уток из Иллинойса в Юту, и в ту же осень
некоторые из них были убиты к югу от Юты. Значит,
эти утки полетели сразу на юг, а не пытались каким-
либо образом компенсировать отклонение от тради-
ционного маршрута. Очевидно, тенденция лететь на юг
действует даже в совершенно незнакомых условиях.
Эксперименты Белроуза не говорят ничего опре-
деленного о средствах ориентации, которыми поль-
зуются мигрирующие чирки. Вильям Гамильтон обу-
чал утят в возрасте всего нескольких дней отыскивать
воду (в которой они очень нуждались, так как им
давали только сухой корм) в одном определенном на-
правлении в такой же экспериментальной клетке, как
и в опытах Крамера и Зауэров. Клетка позволяла
утятам хорошо видеть солнце, но загораживала от
них местные наземные ориентиры. И эти пушистые
маленькие утята, так же как скворцы или славки,
привыкали отыскивать воду в определенном направ-
лении, только когда видели солнце. Если же оно скры-
валось за облаками, они совершенно теряли способ-
ность ориентироваться. Ориентировка сохранялась и
ночью, если видны были звезды. Поскольку эти утята
принадлежали к тому же виду, что и утки в опытах
Белроуза, то можно считать, что в своем движении
из Иллинойса на юг кряквы вполне могли пользо-
ваться небесными ориентирами.
В Европе были проведены эксперименты с птен-
цами белого аиста, которых держали в неволе, пока
все взрослые птицы не улетали на зимовки в Африку.
144
Аисты, гнездящиеся в восточных районах централь-
ной части Германии, осенью летят на юго-восток, оги-
бая Средиземное море, через Сирию и Египет, как
это изображено на рис. 8. Аисты же, гнездящиеся за
рейнским водоразделом, во Франции и Испании, летят
в Африку через Гибралтар. Молодые аисты из ГДР
были выращены в ФРГ, где местные аисты мигрируют
в сторону Гибралтара, и, когда их выпустили осенью,
они тоже полетели на юго-запад. Но ведь они могли
просто присоединиться к стаям местных аистов. Что-
бы проверить это, другую группу аистов с Балтий-
ского побережья держали в неволе до тех пор, пока
осенью все аисты с Рейнской низменности не улетели
на юго-запад. Задержанных аистов выпустили в Эс-
сене, расположенном на реке Руре, притоке Рейна.
Большинство полетело на юг и юго-восток, а не на
юго-запад, что позволяет предполагать у них наслед-
ственно закрепленную тенденцию лететь по маршруту,
свойственному восточной популяции аистов, причем
эта тенденция проявляется, только когда эти аисты
летят отдельно от местных птиц.
Немецкий орнитолог В. Рюппель изучал мигрирую-
щую популяцию серых ворон, которых можно ловить
и кольцевать в большом числе во время весеннего
и осеннего пролетов в районе станции кольцевания на
Балтийском побережье. Повторная добыча окольцо-
ванных ворон показала, что обычно они зимуют в
центральных районах Германии, южной части Нидер-
ландов и Бельгии, их зимние ареалы не доходят до
германского побережья Северного моря. Летом они
летят на северо-восток от станции кольцевания в Фин-
ляндию и Советский Союз: в Литву, Латвию, Эсто-
нию и соседние районы РСФСР. Большое число этих
ворон отловили на Балтийском побережье во время
весеннего перелета, перевезли на запад и выпустили
в Фленсбурге у самой датской границы. В последую-
щие весну и лето этих ворон находили в Дании и
Швеции, а это означает, что они продолжали дви-
гаться на север и северо-восток так же, как они это
обычно делали к востоку от Балтийского моря.
Голландский орнитолог Пердек проделал подоб-
ные опыты со скворцами, которых он во множестве
отлавливал во время их осеннего пролета через Га-
145
агу. Кольцевание этой популяции скворцов показало,
что они проводят лето на Балтийском побережье в
Дании, в северной части Германии, в Польше и во-
сточных районах Нидерландов. Осенью они летели
через Гаагу главным образом на запад и зимовали
в западной части Нидерландов, в Бельгии, на севере
Франции, на юге Англии и в Ирландии. Пердек пере-
вез более 11 000 скворцов к местам выпуска в Швей-
царии сразу же после поимки в сентябре, в начале
их осеннего перелета. Некоторые из них были по-
вторно встречены в ту же осень, и расположение то-
чек возврата зависело от возраста птиц. Молодые
птицы, перевезенные в Швейцарию во время их пер-
вого осеннего перелета, были повторно отловлены на
юге Франции, в Испании и Португалии. Они, вероят-
но, продолжали лететь в том же западном направле-
нии, в котором уже успели пролететь некоторое рас-
стояние до их поимки. Старые же птицы стремились
лететь на северо-запад, в районы их обычных зимо-
вок. Поскольку между временем кольцевания и по-
вторной добычи прошел такой срок, что они могли бы
пролететь в несколько раз большее расстояние, чем
между этими двумя пунктами, то можно предпола-
гать, что они успели облететь большую территорию
в поисках знакомых мест зимовки. Эксперимент Пер-
дека позволяет также предположить, что старые
скворцы пользовались одной из форм целенаправлен-
ной ориентации, тогда как у молодых птиц прояви-
лась относительно простая форма направленной ори-
ентации.
Загадочные формы
направленной ориентации
Вскоре после сообщений Мэтьюза и Крамера о
своих работах мы с Т. Голдсмитом решили изучить
способности к выбору исходного направления у обык-
новенных крачек, которые во множестве гнездятся на
острове Пеникиз около полуострова Кейп-Код. Для вы-
пуска птиц мы выбрали в глубине материка подходящее
место с хорошей обзорностью во всех направлениях,
свободное от озер, которые так многочисленны на тер-
ритории всей Новой Англии и могут спутать птиц.
Стараясь как можно меньше держать птиц в неволе,
146
мы выпустили их сначала в Сторрсе, штат Коннекти-
кут,— ближайшем удобном месте, расположенном,
как нам казалось, достаточно далеко от океана, чтобы
птицы не могли его видеть. Для нас было приятным
сюрпризом, что крачки постоянно направлялись на
юго-восток, так что составляющая всех исходных на-
правлений указывала почти прямо в сторону «дома».
Более того, когда мы повторили эти эксперименты,
выпустив птиц из других удаленных от океана пунк-
тов, крачки опять направились на юго-восток.
Но все эти пункты находились примерно к северо-
западу от острова Пеникиз, а, как указывалось выше,
точное определение правильного курса к «дому» по
одному направлению нельзя рассматривать как целе-
направленную ориентацию. Поэтому мы привезли в
Сторрс еще несколько крачек с гнездовой колонии на
Атлантическом побережье штата Мэн. Для этих птиц
«дом» находился на северо-востоке. К нашему удивле-
нию и разочарованию, крачки из штата Мэн направи-
лись тоже на юго-восток и к острову Пеникиз, точно
так же, как и крачки, гнездящиеся на этом острове
(рис. 26). У обеих групп ориентация полностью сбива-
лась в облачную погоду. Поэтому можно считать, что
здесь мы имели дело с направленной солнце-компас-
ной ориентацией. Непонятно, почему крачки, выпу-
щенные в глубине материка, летят именно на юго-
восток, хотя одна из теорий и считает, что подобная
привычка помогает им отыскивать Атлантическое по-
бережье в случае, если их далеко отнесет штормом.
Однако позже мы обнаружили, что крачки, гнездя-
щиеся около озера Мичиган, так же направлялись
на юго-восток, как и контрольные крачки из Массачу-
сетса, когда их вместе выпускали в северной части
штата Нью-Йорк.
Такая же загадочная ориентация была обнаруже-
на у кряковых уток. Мэтьюз работал с оседлой попу-
ляцией этих уток, очень обычных в районе Слим-
бриджской станции по изучению водоплавающих птйц,
расположенной в устье реки Северн у западного по-
бережья Англии. Сначала он намеревался проверить,
будут ли эти утки возвращаться в Слимбридж, если
их выпустить на плоском открытом месте вдали от
водоемов. К его удивлению, они всегда стремились
147
Рис. 26. Выбор исходного направления крачками,
которых увезли с гнездовий на островах у побережья
Мэна и Массачусетса и выпустили в одной и той же
точке в Коннектикуте (кружок в центре с радиаль-
ными лучами). Внутренние радиальные черточки
соответствуют птицам с Массачусетской колонии,
наружные — птицам с острова в Мэне. Каждая корот-
кая черточка соответствует одной птице, более длин-
ная — двум.
лететь на северо-запад независимо от направления,
в котором их увозили из Слимбриджа. В подобных
же опытах, поставленных Белроузом в центральной
части Иллинойса, кряквы постоянно выбирали север-
ное направление, хотя и были отловлены во время
осеннего перелета. И в Англии, и в Иллинойсе утки
разлетались беспорядочно в облачную погоду. Как и
наши крачки в Новой Англии, стремившиеся все вре-
148
мя на юго-восток, кряковые утки обнаруживали тен-
денцию к северному направлению только при безоб-
лачном небе.
„Бессмысленная** ориентация
Не вызывает сомнений, что во всех трех разобран-
ных случаях действовала солнце-компасная ориента-
ция, и все-таки настойчивый выбор только одного на-
правления пока не поддается объяснению. Мэтьюз
недавно показал, что другая популяция кряковых уток,
из парков Лондона, отдавала предпочтение иному
направлению против того, что выбирали их родствен-
ники из Слимбриджа. Мэтьюз назвал это «бессмыс-
ленной» ориентацией, имея в виду не то, что она не
служит какой-либо биологически важной цели, а то,
что мы ничего не знаем о ее функции. Многие утки,
выбиравшие сначала северо-западное направление,
потом были обнаружены во всех направлениях от ме-
ста выпуска. Очевидно, начального северо-западного
направления утки придерживаются очень недолго.
Возможно, что такое поведение помогает птицам бы-
стрее собираться в случае, если, например, стая раз-
летается при какой-либо опасности.
«Бессмысленная» ориентация кряковых уток в опы-
тах Мэтьюза кажется значительно менее интересной
в сравнении с небесной навигацией славок в опытах
Зауэров или трансатлантическими перелетами обык-
новенного буревестника. Но кряковые утки оказались
отличным объектом для экспериментов, так как они
очень многочисленны, хорошо живут в неволе и тяго-
теют к северо-западному направлению с удивитель-
ным постоянством, хотя нам это пока и кажется бес-
смысленным. Мэтьюз использовал эту особенность для
дальнейшего изучения небесной навигации птиц. Он
выпускал группами большое количество кряковых
уток из различных подходящих мест вокруг Слимб-
риджа в разное время дня, при ясном небе и сплош-
ной облачности. Ни географическое положение точки,
из которой выпускались утки, ни время дня не влия-
ли сколько-нибудь заметно на постоянный выбор ими
северо-западного направления. Погода, исключая
сильный ветер, который мог несколько отнести птиц
в сторону, также не действовала на птиц до тех пор,
11 Д. Гриффиц
149
пока солнце было отчетливо видно или даже если оно
•только просвечивало сквозь облака.
Мэтьюз и Белроуз выпускали уток также и ночью.
Чтобы проследить за ними в темноте, они прикреп-
ляли к утиным лапам маленькие сигнальные фона-
рики, состоящие из батарейки и лампочки, которая
подключалась к клеммам батарейки перед самым при-
креплением к птице. За этим огоньком ночью можно
было наблюдать в бинокль так же долго, как и за
самой птицей днем. Батарейка прикреплялась бумаж-
ной лентой, которая быстро размокает в воде, так что
утка недолго бывала обременена этой ношей, после
того как добиралась до какого-нибудь пруда или
реки. Однажды ночью, когда мне довелось помогать
Мэтьюзу выпускать птиц, одна утка предпочла при-
землиться в глубокую придорожную канаву вместо
того, чтобы сразу же улететь. Фонарик отмечал ее
путь, когда утка нырнула и несколько минут плыла
под водой, но потом бумажная лента размокла и фо-
нарик утонул.
Многочисленные ночные наблюдения за выбором
утками исходного направления дали те же резуль-
таты, что и наблюдения днем. Если небо было без-
облачным, слимбриджские утки стремились лететь на
северо-запад. Белроуз также нашел, что кряковые
утки в Иллинойсе направляются на север и в дневное,
и в ночное время. Очевидно, эти утки одинаково хо-
рошо пользуются и звездами, и солнцем, и их «бес-
смысленная» ориентация проявляется с одинаковым
постоянством на основе как солнце-компасной, так и
звездно-компасной ориентации. В некоторых случаях
Мэтьюз наблюдал, как утки направлялись на северо-
запад, даже когда звезды едва различались за тон-
ким. слоем облаков, но луна была видна отчетливо.
Отсюда можно заключить, что кряковым уткам, а воз-
можно, и другим животным свойственна и лунно-ком-
пасная ориентация.
Кряковые утки
и Полярная звезда
На следующем этапе работы Мэтьюз решил изме-
нить у подопытных уток ход биологических часов, ко-
торые дают им возможность постоянно выбирать се-
150
веро-западное направление независимо от времени
дня или положения солнца. Как мы уже знаем, Кра-
мер и другие исследователи обнаружили, что если у
птиц в круглой клетке проявляется способность
к солнце-компасной ориентации, то они дают ожидае-
мую смену направления, если искусственно «переста-
вить» их биологические часы. Мэтьюз пользовался
теми же методами для «настройки» биологических ча-
сов уток. В течение нескольких дней он держал их
в закрытом помещении при заданном режиме искус-
ственного освещения, пока цикл их активности, пита-
ние и сон не приспосабливались к новым условиям.
Режим освещения для одной группы уток был сдви-
нут на 6 часов вперед, а для другой — на 6 часов от-
ставал против естественной смены дня и ночи. Для
третьей группы режим освещения отличался от есте-
ственного на 12 часов. Наконец, контрольная груп-
па находилась в клетках при естественном освеще-
нии.
Когда все четыре группы уток были выпущены при
ясной погоде, Мэтьюз получил ожидаемые изменения
в выборе ими исходных направлений, которые про-
изошли в результате «перенастройки» их биологиче-
ских часов.
Контрольная группа по-прежнему предпочитала
северо-западное направление. Утки, биологические
часы которых «спешили» на 6 часов, вели себя при-
мерно так же, как через 6 часов после рассвета, и
устремлялись приблизительно на юго-запад. Анало-
гично утки, чьи часы «отставали» на 6 часов, скло-
нялись в противоположную сторону, а те, у кого пе-
риоды активности отличались от нормы на 12 часов,
летели в юго-восточном направлении, то есть в сто-
рону, прямо противоположную обычной, северо-запад-
ной. Как можно видеть на рис. 27, выбранные пти-
цами направления колеблются в пределах плюс-минус
30°, но эффект определенной настройки биологических
часов настолько отчетлив, что не вызывает сомнений
в их реальном существовании и в важном значении
этого механизма.
Результаты, полученные в солнечную погоду, на-
ходились в полном согласии с результатами работ
Крамера и его коллег. Но когда Мэтьюз стал
И*
151
П Контроль	i Световой режим
'	смещен на о часов
Рис. 27. Выбор исходного направления кряковыми
утками с «переставленными» биологическими часами.
На всех диаграммах чистые прямоугольники означают
выбор направления контрольными птицами, «ход» био-
логических часов которых не сбивался специальным
режимом. Эти утки выбирали северо-западное напра-
вление. Прямоугольники с точками демонстрируют
выбор направления утками, содержавшимися в течение
нескольких дней на световом режиме, смещенном на
6 часов вперед (левые диаграммы) или назад (правые
диаграммы). Секторы в середине каждой диаграммы
отражают угол, в пределах которого располагается по-
ловина выбранных птицами направлений. Результаты,
изображенные на двух верхних рисунках, получены
днем, когда птицы хорошо видели солнце. В этом слу-
чае «перестановка» биологических часов давала ожи-
даемую смену предпочитаемого направления. Очевидно,
эти птицы пользовались солнце-компасной ориентацией.
На двух нижних диаграммах даны результаты ана-
логичного опыта, поставленного в ясную, но безлунную
ночь. Утки с «переставленными» биологическими часами
не меняют предпочитаемого направления, хотя видят
все звездное небо. Может быть, они ориентируются
только по Полярной звезде?
выпускать своих уток ночью, он неожиданно получил
другие результаты. Утки по-прежнему выпускались в
ясную погоду, и их биологические часы, как и раньше,
были «запущены» с разницей плюс-минус 6 и 12 ча-
сов против нормального суточного цикла. Оказалось,
что ночью все три группы выбрали одно северо-запад-
ное направление независимо от того, как были «на-
строены» их биологические часы. Этот эксперимент
сразу же показал, что по звездам птицы узнают боль-
ше, чем по солнцу. Солнце служит для животных
единственным ориентиром, которым они пользуются
с помощью своих внутренних часов при направленной
солнце-компасной ориентации. Но в ночных опытах
Мэтьюза проявился новый и более интересный тип
ориентации, который не давал таких ошибок, как
солнце-компасная ориентация при искусственной «на-
стройке» у уток биологических часов.
Пока еще эти последние открытия Мэтьюза не
подкреплены дальнейшими исследованиями, которые
могли бы объяснить, как удается кряковым уткам
определять по расположению звезд излюбленное се-
веро-западное направление. Возможно, что они руко-
водствуются Полярной звездой или группой ближай-
ших к ней звезд. Если это так, то они должны знать,
что именно эти звезды могут служить надежным ори-
ентиром. Даже когда они обнаруживают, что осталь-
ные звезды сдвинуты на 90° против ожидаемого, они
пренебрегают этим несоответствием и летят, забирая
несколько влево от Полярной звезды. Вероятно, Мэть-
юз смог бы это доказать, если бы ему удалось выпу-
стить уток с «перенастроенными» биологическими ча-
сами в ночь, когда облака закрывали бы только По-
лярную звезду, оставляя другие звезды открытыми.
Полярная звезда кажется нам наиболее надежной
основой звездно-компасной ориентации, особенно если
часы «показывают» лишь приблизительное или совсем
неправильное время. Однако расположение звезд не
является, по крайней мере теоретически, единствен-
ным фактором, определяющим эффективность звезд-
но-компасной ориентации. Было бы неразумным
продолжать обсуждение этого вопроса, прежде чем
его смогут разрешить дальнейшие исследования.
153
После двадцати лет изучения навигации птиц ста-
новится ясно, что перелетные птицы вполне могут
определять направление по солнцу, луне и звездам.
До 1940 г. казалось абсурдным, что птицы могут кор-
ректировать свое движение и пользоваться небесными
ориентирами для определения направления при еже-
годных миграциях. Еще более нелепой казалась мысль,
что они способны отличать Полярную звезду от дру-
гих звезд и пользоваться ею как маяком во время пе-
релетов. Хотя эта последняя гипотеза еще и не под-
твердилась, теперь она представляется по крайней мере
разумной и вполне достойной экспериментальной про-
верки. Если же это неверно, то птицы в последних
опытах Мэтьюза должны были обладать какой-то дру-
гой способностью, равной искусству движения по
звездным картам.
Принцип «Оккамовой бритвы» и «молекулярная»
гипотеза кажутся слишком ограниченными. Получен-
ные результаты, как оказалось, поддерживают то, что
принято было считать романтическими измышления-
ми. Это не означает, конечно, что так охотно прини-
маемые теперь объяснения будут справедливыми и
в целом ряде других случаев. Но открытие способ-
ности перелетных птиц к небесной навигации показа-
ло, что изучение отдельных вопросов биологии не та-
кое уж унылое и однообразное занятие. Сейчас на-
столько большое число различных биологических
феноменов не поддается соответствующему объясне-
нию, что мы вправе надеяться на появление в буду-
щем других столь же интересных открытий.
ОЧЕРЕДНЫЕ ЗАДАЧИ
Хотя теперь биологи немало знают о миграциях
птиц, предшествующие главы отчетливо показали, что
еще в течение многих лет целый ряд неразрешенных
проблем будет волновать умы любознательных уче-
ных всех возрастов. Каковы же основные пробелы
в наших представлениях о перелетах птиц и что мож-
но сделать на этот счет в ближайшем будущем?
Очевидно, большую помощь оказало бы точное
знание всего маршрута, по которому летят отдельные
птицы. Если бы мы располагали подробными кар-
тами, отражающими путь каждой птицы во время про-
должительных перелетов, мы, вероятно, смогли бы
выявить факторы, определяющие ритмику и направ-
ление этих перелетов. Например, резкие повороты на
пути следования строго определены во времени и про-
странстве; они являются важными чертами поведения
птиц во время перелетов и заслуживают более тща-
тельного изучения. Визуальное наблюдение за мигри-
рующими птицами с самолета не повторялось дру-
гими исследователями со времени моих опытов, про-
веденных 15—20 лет назад. Возможности этого
метода ограничены, так как им можно пользоваться
только днем, ведя наблюдение за крупными и хорошо
заметными птицами.
Успехи в развитии современной транзисторной и
другой малогабаритной техники дают возможность со-
здать достаточно маленькие радиопередатчики, кото-
рые птицы крупных и средних размеров могли бы
носить без особого труда.
Эффектные сообщения в прессе о прослеживании
с помощью радиоприемников маршрутов деревенских
155
ласточек из Северной в Южную Америку не отра-
жают тех, пока еще серьезных, трудностей, которые
ограничивают применение этого метода. В течение по-
следних нескольких лет работы по радиотелеметрии
перелетов ограничивались главным образом наблюде-
ниями за птицами размером с голубя и крупнее. При
уменьшении веса и размеров передающего устройства
неизбежно уменьшаются дальность его работы и срок
жизни питающей батареи. Наконец, надо учитывать,
что чем миниатюрнее прибор, тем дороже стоят его
составные части. Все приборы, которые хоть в какой-
то степени могли бы быть использованы в современ-
ных работах, должны быть коротковолновыми, а ко-
роткие волны, как известно, распространяются толь-
ко прямолинейно. Поэтому птицу нельзя обнаружить
на расстоянии, при котором кривизна Земли препят-
ствует прямолинейной связи между передатчиком и
приемником. В этом отношении самолет, поднявшийся
на высоту нескольких тысяч метров, будет иметь боль-
шие преимущества перед наземными радиостанциями.
Радиолокатор также мог бы дать более полную
информацию о перелетах птиц, но пока радиолока-
ционные системы не будут сконструированы специ-
ально для наблюдения за птицами (или по крайней
мере не будут настроены так, чтобы усиливать «эхо»
от птиц, а не уменьшать его в пользу более четкого
наблюдения за самолетами и ракетами), полученные
с их помощью данные будут отражать лишь плотность
и направление массовых перелетов птиц. В идеале
надо было бы прослеживать путь каждой птицы, хотя
бы приблизительно определяя ее вид по размерам и
частоте взмахов крыльями. Вероятно, в последующем
можно будет пользоваться радиолокационными уста-
новками с самолетов и наблюдать за мигрирующими
птицами примерно так же, как мы это делали в опы-
тах с олушами.
Не следует забывать и о летучих мышах, которые
тоже мигрируют на сотни километров, хотя их зре-
ние настолько слабо, что, кажется, нет смысла гово-
рить об их навигации по небесным ориентирам. Мы
очень мало знаем о периодичности и направлениях их
миграций. Мы не знаем, летят ли они в облачную по-
году или только когда видны луна и звезды. И на эти
156
Основные вопросы Надо ответить прежде, чем пы-
таться сформулировать теорию их навигации, не го-
воря уже об ее экспериментальной проверке. Высо-
кочастотные звуковые сигналы, которыми летучие
мыши пользуются для обнаружения препятствий и
насекомых, почти полностью поглощаются воздухом
на расстоянии в несколько десятков метров, поэтому
крупномасштабная навигация с помощью эхолокации
кажется еще менее вероятной, чем навигация с по-
мощью луны. Но все эти рассуждения будут носить
спекулятивный характер до тех пор, пока мы не на-
учимся изучать ориентацию мигрирующих летучих
мышей прямыми экспериментальными методами.
Эксперименты с круглыми клетками, примененны-
ми с таким успехом Крамером и Зауэрами, несом-
ненно, еще дадут нам возможность узнать много но-
вого о факторах, определяющих тенденцию птиц к
определенному направлению во время перелетного
беспокойства. Вероятно, эти эксперименты будут да-
вать значительно лучшие результаты, если биологи
помогут каким-либо образом беспокойным диким пти-
цам лучше приспосабливаться к условиям неволи.
Возможно, удастся применить какой-либо вариант
аэродинамической трубы, чтобы экспериментальные
птицы могли летать и вести себя при выборе опре-
деленного направления примерно так же, как и во
время нормальных миграций. Особенно большое вни-
мание надо уделить экспериментам по наиболее тща-
тельному изучению наследственно закрепленной спо-
собности молодых птиц выбирать направление по
звездам. Это настолько замечательное открытие, что
оно требует очень детального изучения и оценки точ-
ности и постоянства ориентации такого рода. Но
эти эксперименты в значительной степени ограничи-
ваются трудно дающимся искусством выкармливания
птенцов и выращивания их вполне здоровыми и спо-
собными проявлять инстинкт перелета в эксперимен-
тальных условиях.
В некоторых опытах Зауэров, не описанных в гла-
ве 8, славкам показывали в планетарии изображение
звездного неба, характерного для другого, весьма от-
даленного района Земли. Одна птица как будто бы
определяла направление, по которому можно было
157
вернуться к дому, но полученные данные были столь
скудны и изменчивы, что выглядели совершенно не-
убедительно. Тем не менее предположение, что птицы
могут пользоваться звездами для отыскания опреде-
ленной цели или выбора определенного направления,
заслуживает дальнейшей экспериментальной провер-
ки. Лишь большое количество повторных эксперимен-
тов с круглой клеткой в планетарии может решить
эту проблему.
Днем птицы, видимо, способны пользоваться солн-
цем в качестве основного ориентира, и при поста-
новке опытов в круглой клетке в дневное время они
обнаруживают только целенаправленную ориентацию.
Кроме того, исходное направление, выбираемое пти-
цами в опытах Мэтьюза и Крамера по изучению воз-
вращения к «дому», тоже постоянно указывало в сто-
рону цели — «дома». Теоретически трудно объяснить
целенаправленную ориентацию, основанную на един-
ственном небесном маяке — солнце. Птица получала
бы значительно большую информацию, если бы могла
видеть два ориентира, а не один, положение которого
к тому же меняется в зависимости от географического
расположения места, где ее выпускают во время опы-
тов. Вероятно, вторым таким ориентиром может слу-
жить луна, когда она видна днем. Или, например,
если бы птица различала рисунок солнечных пятен,
это также дало бы ей больше сведений, чем однород-
ный солнечный диск. Однако и такое объяснение тер-
пит неудачу, так как в эксперименте птицы точно
определяли направление к «дому», даже когда луну
не было видно, а солнечные пятна нельзя было раз-
личить без специальных фильтров и увеличительной
оптики. Не служит ли гребешок, описанный в главе 4,
таким фильтром? По-видимому, нет, так как это сле-
пое пятно — скорее помеха на пути света через хру-
сталик к сетчатке.
Пожалуй, мне не стоит вглядываться глубже в
волшебный кристалл и навязывать терпеливому чита-
телю дальнейшие предположения. Следует только
обратить внимание еще на одно обстоятельство. Дей-
ствительные шаги вперед в понимании такого явле-
ния, как миграции птиц, почти всегда носят харак-
тер сюрприза. Лет тридцать назад трудно было пред-
158
сказать, хотя бы с некоторой уверенностью, многие
из тех открытий, которые обсуждаются в главах 7 и
8. Будущие открытия могут быть столь же неожидан-
ными. Если бы прогресс науки можно было предска-
зывать, то это стало бы одной из отраслей инженер-
ного искусства, вероятно, полезной, но довольно
неинтересной.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие к русскому изданию...........................5
Предисловие ............................................ И
Глава 1. Масштабы перелетов птиц........................15
Прилет и отлет птиц.................................15
Кольцевание птиц....................................18
Некоторые примеры удивительных перелетов .... 19
Ночные перелеты.....................................23
«Марафонский» перелет голубого гуся.................25
Миграции других животных............................27
Бабочка-данаида.....................................30
Глава 2. Радиолокатор наблюдает за птицами..............33
Области применения и недостатки радиолокатора . . 35
Радиолокационные «ангелы»...........................37
Высота перелетов....................................42
Скорость перелетов ................................ 45
Направления перелетов...............................47
Возраст птиц и особенности перелетов	........... 53
Глава 3. Сезонность и энергетика перелетов..............56
Преимущества миграций...............................56
Странствующие дрозды в Умиате на	Аляске .... 57
Готовность к размножению............................59
Как птица узнает, что пора лететь?..................61
Продолжительность дня...............................62
160
Эксперименты Роуэна с воронами........................64
Влияние гипофиза......................................68
Накопленный жир как топливо при перелетах .... 69
«Перелетное беспокойство» у птиц......................72
Глава 4. Навигация птиц...................................74
Скрытые сенсорные факторы.............................74
Зрение птиц...........................................78
Ориентация по тепловому излучению?....................81
Земной магнетизм?.....................................82
Вращение Земли и ориентация.........................84
Глава 5. Эксперименты по изучению инстинкта «дома» . . 89
Голубиный спорт.......................................90
Феноменальные способности обыкновенного буревест-
ника ....	 91
Проверка теорий навигации птиц в экспериментах по
возвращению их к «дому»............................95
«Молекулярная» навигация..........................97
Глава 6. Наблюдение за птицами с самолетов...........101
Чайки и олуши....................................101
Несколько показательных примеров парящего	полета	106
В пользу «молекулярной» гипотезы.................109
Глава 7. Экспериментальное изучение навигации птиц	.	.110
Наблюдения Мэтьюза за выбором птицами исходного
направления ......................................111
Выбор исходного направления обыкновенным буревест-
ником ............................................116
Опыты Крамера с применением круглой клетки	.	.	.117
Эксперименты со скворцами, отыскивающими корм . . 120
Солнце — компас .....................................122
Биологические часы животных, растений и микробов	.	123
Ритм определяется физиологическими процессами . . . 126
161
Глава 8. Небесная навигация ............................129
Ориентация при «перелетном	беспокойстве».........130
Пение и ориентация птиц............................131
Эксперименты Гамильтона с рисовыми трупиалами . . 135
Направленная и целенаправленная ориентация .... 136
Гипотеза солнечной дуги........................ ...	137
Направленная ориентация в естественных условиях . . 139
Наследственно закрепленные миграции................140
Загадочные формы направленной ориентации .... 146
«Бессмысленная» ориентация.........................149
Кряковые утки и Полярная звезда................... . 150
Очередные задачи......................................  155
Д. Гриффин
ПЕРЕЛЕТЫ ПТИЦ
Редактор Р. Дубровская
Художник А. Добрицин
Художественный редактор Ю. Максинов
Технический редактор А. Грушин
Корректор А. Рыбалъченко
Сдано в производство 25/11 1966 г.
Подписано к печати 1/VI 1966 г.
Бумага 84хЮ81/32= 2,57 бум. л.
8,61 печ. л.,
Уч.-изд. л. 7,69. Изд. № 12/3416
Цена 39 к. Зак № 87.
*
ИЗДАТЕЛЬСТВО „МИР"
Москва, 1-й Рижский пер., 2
-X-
Ленинградская типография № 2
имени Евгении Соколовой
Главполиграфпрома
Комитета по печати при Совете
Министров СССР.
Измайловский проспект, 29.