Пути живой природы
Врожденные «маяки» помогли молодым птицам ориентироваться во время миграции
Зоологи Санкт-Петербургского государственного университета и Зоологического института РАН обнаружили, что молодые перелетные птицы используют сложную систему врожденных «маяков» для ориентации во время первой миграции, при этом способы навигации у разных видов отличаются. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в журналах «Frontiers in Physiology» и «Journal of Experimental Biology».
Ежегодно миллиарды птиц совершают сезонные миграции, преодолевая тысячи километров между местами гнездования и зимовки, очень точно определяя места планируемого прибытия. Долгое время ученые считали, что молодые особи, впервые отправляющиеся в путь, руководствуются простой генетически обусловленной врожденной программой, которая условно состоит из «компаса», указывающего направление, и «часов», определяющих продолжительность полета.
Еще в середине XX века ученые проводили эксперименты по искусственному смещению птиц с их обычных миграционных путей – например, перевозили скворцов из Нидерландов в Швейцарию и отслеживали их дальнейшее перемещение. Результаты тех экспериментов показали, что взрослые птицы способны скорректировать маршрут и вернуться к привычным местам зимовки, тогда как молодые особи продолжали движение в исходном направлении, подтверждая теорию врожденной программы «часов и компаса». Это позволило сделать вывод: взрослые особи пользуются другой системой навигации – своего рода двухкоординатной картой, которая позволяет им корректировать естественные (например, из-за ветра) и искусственные (из-за вмешательства человека) смещения.
Исследователи из Зоологического института РАН и Санкт-Петербургского государственного университета изучили имеющиеся на данный момент результаты исследований по этой теме и определили, что навигационные способности птиц гораздо сложнее, чем предполагалось ранее, и они включают целую систему природных ориентиров.
В лаборатории авторы смоделировали условия, с которыми птицы сталкиваются при пересечении магнитного экватора. Магнитный компас птиц устроен так, что они не отличают север от юга, а могут различать направление «к полюсу» (в Северном полушарии это направление на север) и «к экватору» (в Северном полушарии это направление на юг).
Когда летящая на юг птица пересекает магнитный экватор (здесь магнитное поле Земли становится горизонтальным, поскольку вертикальная составляющая поля равна нулю), ей нужно переключиться от полета к экватору на полет к полюсу. В реальных условиях это южный полюс, и птица дальше летит на юг. Географически магнитный экватор проходит близко к обычному экватору, но отклоняется в некоторых регионах. Например, в Южной Америке он смещен к северу, а в Индийском океане – к югу.