Схожі записи
Що служить птахам навігаційним приладом?
Що налаштовує цей прилад на заданий маршрут - Сонце, зірки, магнітні сили Землі або ж щось інше?
Одна за одною з'являються на цей рахунок гіпотези, які перевіряються в багатьох лабораторіях світу.
Про перевірку однієї з таких гіпотез і розповідає публікується нижче матеріал.
Навігаційні здібності птахів
Одна з найпривабливіших, але і важких загадок живої природи - навігаційні здібності птахів. Як орієнтуються в просторі перелітні птахи або, наприклад, поштові голуби, здавна служили людині? Як знаходять вони мета польоту?
Понад двадцять років тому було висловлено припущення, що голуб має особливу пам'яттю, яка реєструє дві характеристики місця, де він народився або ж довгий час жив: величину коріолісова прискорення і напруженість магнітного поля Землі.
Нагадаємо, що кориолисово прискорення виникає, наприклад, тоді, коли одне тіло рухається поступально по іншому, має обертальний рух. Зокрема, це прискорення змушує річкові потоки розмивати праві береги русел в північній півкулі і ліві - в південному.
Гіпотеза говорила, що, коли птицю відвозять на якусь відстань від будинку, а потім випускають, вона летить в тому напрямку, де зміни величини полів - коріолісова прискорення і магнітного - відбуваються в сторону тих значень, до яких вона звична. Тобто вона летить до місця, звідки її відвезли і куди вона повинна повернутися.
Це припущення отримувало начебто переконливе підтвердження. Якщо на карті зобразити лінії коріолісова і магнітного полів, то утворюється сітка з перехресних під кутом ліній. При цьому виявиться, що у кожної точки в північній півкулі є «двійник» в південному - точка, де магнітне поле і кориолисово прискорення за величиною мають те ж значення.
Провели такий досвід: голуба, що виріс в північній півкулі, привезли в південне і випустили не дуже далеко від точки, «симетричною» точці його родовища. І голуб прилетів в цю точку без будь-яких коливань, немов він летів додому за відомим маршрутом.
Утім, як не прагнули дослідники виявити в організмі птиці механізм, здатний визначати величину коріолісова прискорення, його знайти не вдалося.
Експерименти виявляють нові можливості птахів
Нещодавно підбито підсумок нових експериментів, які, здається, наближають розгадку здібностей пернатих штурманів.
Після того як зруйнувалася гіпотеза двох полів, вчені звернулися до найтонших і хитромудрим методам дослідження, аби змусити природу заговорити.
Голубів відправляли до місця старту, наприклад, в обертових барабанах або заплутаними окружними шляхами.
Хірургічним шляхом порушувалося нормальне дію органу рівноваги.
Птахам підвішували постійні магніти або витки дроту, в яких магнітне поле Землі збуджувало при польоті електрорушійну силу, - так вивчалася взаємодія птиці і магнітного поля планети. Птахам зав'язували очі. Однак ніякі хитрощі не допомогли вченим заплутати птахів. Вони незмінно прилітали в потрібне місце, і найкоротшим шляхом.
Висока надійність орієнтації (досліди, про які ми тільки що говорили, безумовно, це доводять) привела вчених до висновку, що голуб озброєний кількома, щонайменше двома системами просторової орієнтації, заснованої на різних природних явищах.
Просунутися вперед вдалося дослідникам з Корнельського університету, які поставили нову серію дослідів.
У першій групі дослідів голубів поміщали в герметично щільною металевою камері, при цьому у птахів, з'єднаних з приладами, можна було реєструвати частоту ударів серця. Час від часу в камері злегка змінювалося тиск повітря і одночасно голуби отримували легкий удар електричним струмом. Так у птахів вироблявся умовний рефлекс.
У другій половині досвіду змінювалося тільки тиск повітря. І, тим не менш, частота ударів серця у птахів зростала, хоча вони не отримували лякає удару струмом. Так вдалося встановити, що голуби чутливі до дуже незначних змін атмосферного тиску.
Подібні за методикою досліди, також починалися виробленням умовного рефлексу, повинні були виявити, чутливі ці птиці до магнітного поля Землі. І досліди довели, що голуби вловлюють навіть дуже слабкі електромагнітні коливання. За оцінками дослідників, птахи здатні реагувати на зміни в одну п'ятисоту і навіть тисячну частку нормального магнітного поля Землі.
При вибухах на Сонце, які відгукуються у нас магнітними бурями, голуби при польоті додому злегка відхиляються від звичайного, найбільш вигідного шляху.
Аналогічним чином, використовуючи частоту пульсу як зовнішній показник реакцій організму птиці, вчені довели, що голуби так само, як і бджоли, можуть відрізняти поляризоване світло від звичайного. Це означає, що досить голубу побачити на небі лише єдине плямочка чистого, чи не затягнутого хмарами небосхилу, щоб він міг визначити положення Сонця.
Деякі дослідники вже давно припускали, що цих здібностей птахам досить для вирішення всіх своїх навігаційних завдань. Однак тонкими експериментами було доведено, що голуб, знаючи положення Сонця і користуючись своїми «внутрішніми годинами», може визначити лише північ і південь, а не напрямок до рідної голубника.
Це підтверджують і досліди з голубами, яким «переставили» їх біологічний годинник: завдяки штучному освітленню і затемнення у них перевернули уявлення про день і ніч. Такі дезорієнтовані в часі птиці, відправившись в політ, робили помилку у виборі напрямку, як раз пропорційну закладеної в їх свідомість тимчасової помилку.
Системи орієнтації птахів
Однак нещодавно в лабораторії Корнельського університету виявили, що, коли небо суцільно затягнуте хмарами і голуб ніде не може побачити прямого сонячного проміння, а його внутрішній годинник «переставлені», птиця, проте, зовсім правильно знаходить дорогу додому, мовби й не було цих двох перешкод, що виключають навігацію по Сонцю.
Залишалося погодитися з тим, що у птаха є ще друга, абсолютно незалежна від Сонця система орієнтації. Для пошуків другої системи вирішено було повністю виключити Сонце з дослідів.
На голубника Корнельського університету дві зграї були привчені до польотів під час дощів, при щільній низької хмарності. Підозра знову впала на магнітне поле.
Голубам однієї зграї прикріпили на крила маленькі постійні магніти. Птахи з іншої зграї отримали такі ж по вазі важки, однак, з немагнітного матеріалу. Друга зграя завжди дружно поверталася додому, чого не можна сказати про голубів, яким підвішені магніти заважали правильно сприймати магнітне поле Землі.
Вчені прийшли до висновку, що, коли є хоч клаптик чистого неба, голуби воліють користуватися сонячної орієнтацією. Якщо немає на небі світила - вони шукають напрям за допомогою магнітної системи навігації.
Багато дослідників стають, однак, в тупик: де ж знаходяться в тілі голуба органи, що сприймають природне магнітне поле?
На цей рахунок недавно з'явилося дуже цікаве припущення. Чи не слід вважати таким органом кровоносну систему птиці?
Справді: кров є електроліт (розчин хлористого натрію та інших солей), в якому до того ж зважені феромагнітні частинки (червоні кров'яні тільця, що містять залізо).
В цілому вся система артерій і вен птиці представляє собою струмопровідний контур, в якому при русі птиці в магнітному полі неодмінно повинна виникнути електрорушійна сила. Величина цієї ЕРС, зокрема, буде залежати від того, під яким кутом контур перетинає лінії поля, тобто в якому напрямку летить птах.
Магнітне поле землі і людина
Тут потрібні ще точні досліди і вимірювання. Але ж факт, що навіть огрубів, не настільки чутливі до природних явищ людські організми реагують на зміни магнітного поля Землі, особливо в період вибухів на Сонці.
Сильніше за все вони позначаються на людях із хворою кровоносною системою. Не випадково лікувальні установи, де є такі хворі, отримують від астрономів, провідних службу Сонця, попередження про наближення магнітної бурі.
Останнім часом вчені виявляють, що на людину - і не тільки хворого - впливають і більш м'які чинники, пов'язані з магнітним полем Землі, - а не тільки бурі.
Наприклад, можна прочитати поради, звернені до всіх людей, ставити свої ліжка в напрямку північ-південь, з тим, щоб кровоносна система людини під час сну перебувала під «симетричною» впливом поля.
Отже, у голуба, щонайменше, дві системи орієнтації. Однак, як ми бачимо, невирішених загадок, які задають крилаті штурмани дослідникам, залишилося ще досить багато.