Миграция птиц

Как птицы путешествуют по земному шару от места гнездовья, является загадкой, к разгадке которой приблизились ученые.

Даже крошечные птицы могут совершать путешествия на огромные расстояния. Колибри, например, летят больше 6000 километров от своих летних любимых мест на юге и востоке Северной Америки до своей зимовки в центральной Мексике. Подобные расстояния преодолевают и гораздо более крупные птицы, такие как журавли и гуси.

Многие птицы путешествуют на колоссальные расстояния, совершая сезонные миграции и используя при этом систему навигации, состоящую из ряда внешних подсказок и врожденных знаний, которые удерживают их на правильном курсе. При этом путешественникам приходится помнить дорогу не только «туда», но и «обратно».

Первое место по дальности путешествий среди птиц бесспорно принадлежит полярной крачке (Sterna paradisaea). В Северном полушарии эта небольшая морская птица выводит птенцов в Арктике. Иногда ее гнезда находят всего в 720 км от Северного полюса, там, где парит полярный день. Осенью птица начинает невероятный марафонский полет к югу, от плюса к полюсу. Когда она достигает Антарктического полярного круга, там уже начинается лето, и солнце опять находится в небе 24 часа. В зависимости от пути, которым летит птица, этот полет может составлять более 20 000 км и длиться более трех месяцев. Причем это только половина побивающего все рекорды путешествия полярной крачки.

Когда в Антарктике наступает зима, эта замечательная птица снова берет курс на север, еще раз преодолевает около 20 000 км, возвращаясь на места своею гнездовья в Арктике. Обитая в течение года в двух приполярных районах в условиях полярного дня, полярная крачка получает больше солнечного света, чем любое другое животное.

Пролетая примерно 40 000 км в течение одного года, эта птица преодолевает самое большое среди птиц расстояние между сезонами размножения. Если суммировать все расстояние, которое преодолевает одна птица за более чем 30 лет жизни, то оказывается, что полярная крачка может последовательно пролететь больше чем один миллион километров.

Одной из величайших загадок мира животных была успешная ориентация птиц, на гигантских расстояниях безошибочно определяющих нахождение мест гнездования и зимовки. Многие ученые скрупулезно изучали этот феномен, постепенно разгадывая (но так и не разгадав до конца) его тайны.

Видимо, существует два основных принципа, используемых птицами в их дальних миграциях: врожденные знания и приобретенный опыт. Кукушки, как известно, не принимают участия в выращивании своего потомства, тем не менее молодые кукушки успешно добираются до мест зимовок, обычных для всех кукушек, хотя раньше никогда там не бывали. Очевидно, что свои навигационные знания – направление полета и его дальность – они наследуют от своих предков. Эксперименты показывают, что птицы используют в качестве ориентиров Солнце и Луну. Возможно, что они наследуют «знание» о положении светила на небе, а виды птиц, летающие ночью, ориентируются относительно Луны и некоторых же и (например, птицы Северного полушария по группе созвездий Полярной звезды).

Поскольку птицы способны видеть поляризованный свет, они могут ориентироваться даже тогда, когда Солнце скрыто облаками.

Прежде чем отправиться в свое первое дальнее миграционное путешествие, молодые птицы совершают облеты мест, где они родились. Эта форма поведения получила специальное название «пилотирование». Полеты позволяют молодежи запомнить местные ориентиры и другие подробности рельефа, для того чтобы использовать их в полете при возвращении. Также в качестве ориентиров птицами могут быть использованы геомагнитные силы Земли.

Все эти способы навигации взаимосвязаны с собственными внутренними биологическими часами птиц, реагирующими на дневные и сезонные ритмы окружающей среды.

Миграционные карты

Взрослые птицы полагаются не только на свои врожденные навигационные навыки и биологические часы, но также и на дополнительные данные о различных ориентирах, которые они получили во время предыдущих миграций. Используя весь этот опыт, они могут изменять пути своих перелетов и, если это необходимо, использовать необычные навигационные ориентиры. В качестве этих ориентиров могут использоваться запахи, звуки, свет и, возможно, даже гравитационные силы. Например, ученые выяснили, что голуби могут различать запахи, создавая в своем мозгу настоящую «карту запахов», которая ведет их домой к их родной голубятне. Другие птицы могут использовать в тех же целях запахи луга или моря.

Голуби и многие другие птицы, видимо, запоминают звуки, постоянно существующие в местах, над которыми они пролетают, и впоследствии используют их как звуковые ориентиры во время миграций. Среди таких звуковых ориентиров могут, например, быть инфразвуки, генерируемые ветром, проходящим через горы или высокие здания, эхо собственных криков, а также жуки, возникающие от естественных элементов рельефа – водопадов или речных порогов. Во время дневных перелетов пернатые путешественники в качестве ориентиров используют разнообразные видимые детали местности, а в темное время суток – светящиеся астрономические ориентиры – планеты и звезды. Некоторые типы, видимо, могут использовать для навигации даже эффект Кориолиса – силу вращения Земли.

Большие стаи

Перелеты некоторых видов являются уникальными не из-за больших расстояний, которые пролетают птицы, а из-за колоссальных размеров их стай. Интересным примером таких перелетов, несомненно, может служить красноклювый ткачих (Quelea quclea). Эти небольшие зерноядные птицы, родственники наших зябликов, являются самыми многочисленными дикими птицами в мире. Их общая численность оценивается приблизительно в 10 миллиардов, а количество взрослых половозрелых птиц – примерно в полтора миллиарда. Не зря этих ткачиков называют пернатой саранчой.

Одна-единственная стая таких ткачиков может включать в себя миллион тип. Хотя обычно ткачики едят семена диких злаков, но им приходятся по вкусу и разнообразные хлебные злаки, выращиваемые фермерами. Когда стая такого размера опускается на поле фермерского хозяйства, она может полностью уничтожить урожай всего за несколько дней. В поисках пищи стаи ткачиков способны перелетать на расстояния до 1600 км. У этих птиц бывает по четыре выводка в год, на высиживание каждого из которых птицы тратят менее двух недель. Взрослые ткачики, вырастив один выводок, перемещаются в другой регион, где выращивают следующий, демонстрируя таким образом пример разновидности миграции размножения.

Поскольку ткачики наносят огромный ущерб сельскохозяйственным культурам и оказывают влияние на экономику более чем 20 африканских стран, этими странами было предпринято множество мер для снижения численности птиц. От использования ядов и уничтожения гнезд в Африке ежегодно погибало около миллиарда птиц, однако вид размножается настолько эффективно, что все эти меры приводят лишь к кратковременному снижению ею численности.

Другой когда-то также сверхмногочисленный вид — североамериканский странствующий голубь (Ectopistes migratorius) — был полностью уничтожен охотившимися на него людьми уже к 1914 году, хотя еще примерно за сто лет до этого, в 1800 году, общая численность этих птиц оценивалась в 5-10 миллиардов особей.

Создается впечатление, что эти виды птиц могут эффективно размножаться только в огромных стаях. Когда их количество было сокращено до определенного критического уровня, истребление стало неизбежным.

Странная еда

В природе существует удивительный феномен, известный как самопоедание (аутофагия, или аутоканнибализм), когда животные поедают части своего собственного тела в качестве источника энергии во время миграции. Болотный кулик — малый восточный веретенник (Limosa lapponica baueri) — демонстрирует нечто подобное во время миграции на большие расстояния. Путешествие птиц от Аляски до Новой Зеландии составляет более 11 000 км. Как показали проведенные в 1998 году исследования доктора Туниса Пирсма из Гронингенского университета и доктора Роберта Гилла из Национального географического общества США, перед тем как отправиться в путь эта птица в качестве «топлива» для полета накапливает огромное количество жира. Чтобы разместить в своем маленьком теле возможно большее количество этого «супертоплива» и уменьшить «полетный вес», у веретенника рассасывается примерно 25 процентов тканей и органов, включая печень, почки и пищеварительный тракт.

Только когда птица завершает свой дальний перелет, эти органы восстанавливаются в полном объеме. Подобное явление частичного рассасывания органов с последующим их восстановлением у перелетных птиц было обнаружено учеными впервые. Позже исследования показали, что и некоторые другие виды также могут «заправлять» себя на время далеких путешествий, во время которых мало возможностей покормиться в дороге.