6 лет назад
Нету коментариев

Сотни деревенских ласточек, рядами сидящих на электрических и телеграфных проводах, — обычное явление для позднего лета. Птицам совершенно безразлично, что бежит под их лапками: киловатты энергии или сельские новости. Просто провода заменяют им ветви деревьев, на которых ласточки привыкли собираться в это время года вот уже многие миллионы лет. Для физика, относящегося к пейзажу только как к месту приложения своих методов исследования, провода— это лишь однородные вытянутые металлические цилиндры, с определенной скоростью проводящие электричество. А на столбы, дорогу и ласточек он не обратит внимания, потому что они не имеют отношения к физическим законам передачи энергии и переноса информации на расстояние. Однако, пытаясь далее как-то систематизировать свои мысли, он вдруг заметит, что от птиц так просто не отмахнешься. Их вес, температура и скорость, с которой они пополняют запасы энергии, — все уже было измерено, если не на деревенских ласточках, то на таком большом количестве других животных, что и для отдыхающих на проводах касаток эти величины могут быть названы с достаточной уверенностью. Но пока склонный к размышлениям ученый разбирается в собственных мыслях, птицы с громким щебетанием срываются с места, некоторое время кружат плотной стаей над соседними полями, а потом снова опускаются на провода, только несколько дальше по дороге.

Отчего ласточки всей стаей так возбужденно перелетают с места на место? И почему они не собирались 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 ласточки — настоящие перелетные птицы. Они питаются насекомыми, и холодная погода лишает их корма. Но уже раньше, чем количество насекомых начнет уменьшаться, ласточки улетают за тысячи километров к югу, в тропики, где корм в изобилии в течение всей северной зимы.

Как же удается этому маленькому оперенному летательному «аппарату» весом всего 15 граммов дважды в год покрывать расстояния от 4800 до 8000 километров, 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 летательный аппарат и как сравнить систему управления и эффективность этой «машины» с самолетом, созданным руками человека? Перелетная птица, даже если ее рассматривать просто как физическую систему, отличается от любого искусственного аппарата огромным 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, причем в каждом положении отдельное перо работает наиболее эффективным образом, увеличивая подъемную силу или помогая движению вперед. Повороты, взлет и посадка требуют еще более совершенных приспособлений, которые должны действовать очень быстро, 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 ориентирам и элементам ландшафта, которые, с точки зрения человека-наблюдателя, не имеют никакой связи с влажными лесами Амазонской низменности или тундрами 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 биофизики. Как далеко заведет нас применение физических принципов в решении сложных вопросов биологии? В последующих главах мы попытаемся подвести итоги уже достигнутого и обсудить наиболее вероятные решения этих проблем, предложенные учеными, изучавшими их очень тщательно. Самое трудное здесь то, что нужны новые идеи, и, быть может, именно свежие умы, занявшись древними вопросами, скорее всего отыщут новые пути для их решения.