Дневной перелет

В изучении перелетных птиц был достигнут боль­шой прогресс, после того как в 1951 г. Г. Крамер предположил, что скворцы ориентируются по солнцу. Этих птиц помещали в круглые клетки с шестью застекленными окнами, сквозь которые можно было видеть только небо и солнечный свет; никаких ориентиров на местности они не видели. Крамер установил, что в ясную погоду скворцы целый день перемещались в нормальном для данного вида и времени года направлении перелета, но в пасмурную погоду в их передвиже­ниях не проявлялось какого-либо определенного направления. Тогда Крамер предположил, что скворцы ориентируются по солнцу и в зависимо­сти от изменений его положения относительно земной поверхности могут в любое время дня корректировать направление перелета. Когда с помощью зеркал, помещенных за стеклянными окнами клеток, изменялось направление пада­ющих солнечных лучей, то менялось и направле­ние перелета скворцов. Во всех случаях передви­жения птиц происходили под одним и тем же углом к падающим солнечным лучам. Это ясно показывает, что направление перелета скворцы определяют по солнцу, даже если само оно не все­гда видно птицам. Для того чтобы они выдержи­вали правильный курс перелета, достаточно, чтобы солнечный свет хотя бы изредка проби­вался сквозь облака. Кроме того, в природе скворцам в их перелете помогают наземные ори­ентиры и, вероятно, многие другие источники информации.

Крамер выяснил, что скворцы во время пере­лета учитывают различное положение солнца в течение дня. Чтобы корректировать направление перелета по положению солнца, например между 6 и 18 часами, скворец должен обладать возмож­ностью в любой момент точно определять время дня. Более того, оказалось, что скворец может использовать как источник информации и летнее полуночное солнце на Севере. Следовательно, он оснащен своего рода внутренними часами, т. е. эндогенным механизмом, который компенсирует влияние вращения Земли. Благодаря ему выдер­живается постоянное направление перелета неза­висимо от времени суток. Крамер пришел к этому выводу после ряда опытов с искусственным солнцем и его влиянием на поведение скворцов. Однако, как именно действует этот хитроумный часовой механизм у птиц, пока удовлетвори­тельно объяснить не удалось. С помощью искус­ственного солнца Крамер сумел «установить» внутренние часы скворца, регулируя внутренний ритм птицы относительно продолжительности ис­кусственного дневного освещения. Впоследствии сходные эксперименты проводились и с другими видами птиц, которые обнаружили такую же ответную реакцию.

Крамер и его сотрудники в качестве подопыт­ных птиц брали ястребиную славку и жулана. Хотя эти виды являются ночными мигрантами, у них тоже выявилась способность ориентиро­ваться по солнцу. Позднее, впрочем, было уста­новлено, что у этих птиц есть и другие вспомога­тельные средства ориентации. Много опытов проводилось также с голубями, которые, как выяснилось, тоже ориен­тируются по солнцу.

Другая гипотеза основана на движе­нии солнца на небесной сфере. На всех градусах долготы в 12 часов по местному времени солнце занимает самое высокое положение, тогда как на всех градусах широты угол между наклоном пло­скости эклиптики и плоскости земной орбиты остается постоянным. Вследствие суточного вра­щения Земли и ее движения вокруг Солнца про­исходит изменение склонения в годовом ходе, и его максимальная суточная высота различна на разных широтах. Изменение происходит медлен­но, и максимальная высота солнца на плоскости эклиптики по отношению к горизонтальной пло­скости указывает и направление и время. Может быть, именно с этой точкой на плоскости эклип­тики птица сравнивает и определяет положение родного местообитания. Это значит, что, чем севернее по отношению к своему дому оказыва­ется птица, тем ниже максимальная высота солнца на плоскости эклиптики и соответственно, чем дальше к югу находится птица, тем выше максимальная высота солнца. (Заметим, что мы рассматриваем случаи, когда птицы находятся в северном полушарии.) Чем дальше к востоку от своего гнездовья находится птица, тем раньше солнце достигает своей максимальной высоты на плоскости эклиптики и соответственно, чем западнее от родного местообитания находится птица, тем оно позже достигает максимальной высоты.

Учет положения солнца на плоскости эклип­тики по отношению к горизонтальной плоскости помогает птице с помощью «внутренних часов» определить свое местоположение, направление перелета и время дня, позволяет установить и сохранить правильное направление и при возвра­щении к родному местообитанию.