6 лет назад
Нету коментариев

Лет двадцать назад результаты экспериментов по изучению инстинкта «дома» у птиц стали просто мучить исследователей. Все собранные данные можно было бы объяснить, основываясь на самых простых формах ориентации или используя «молекулярную» гипотезу, которая сравнивает птиц с беспорядочно движущимися молекулами газа. И все-таки трудно было поверить, что птицы так беспомощны. Возникла необходимость непосредственно проследить за их полетом. В 1940 г. я задумал подойти к решению этой проблемы самым прямым образом: научиться водить легкий самолет и проследить весь маршрут, по которому птицы возвращаются к гнезду. В настоящую главу войдут несколько эпизодов, которые, надеюсь, в какой-то степени передадут мои впечатления.

Чайки и олуши

Серебристая чайка была первой птицей, выбранной для экспериментов. Однако до войны, которая приостановила эту работу, нам удалось лишь разработать технику наблюдений и проследить за несколькими чайками на расстоянии не более 15—25 километров. Эти птицы не полетели прямо к дому, и случайный, как казалось сначала, выбор направления говорил в пользу «молекулярной» гипотезы. Но серебристые чайки очень любят пользоваться восходя­щими потоками воздуха. Однажды я наблюдал, как пять чаек, забравшись под кучевые облака, летели по ветру со скоростью около 50 километров в час. Поскольку их «дом» находился в 166 километрах в том же направлении, то с такой скоростью они могли добраться до него за три-четыре часа. И действительно, одна из птиц вернулась к гнезду через три с половиной часа. Склонность чаек летать по ветру добавила еще одну переменную величину к проблеме и без того достаточно сложной. Более того, известно, что чайки летают не только вдоль береговой линии, но и в глубь материка. В течение 20 и более лет своей жизни чайки вполне могли запомнить некоторые ориентиры в окрестностях своего гнездовья. Поэтому приходилось увозить их за сотни километров от «дома».

После войны я занялся наблюдением с самолета за олушами. Эксперименты с чайками показали, что белые птицы лучше заметны на фоне земли, чем птицы любой другой окраски. Олуши не только имеют белое оперение, но к тому же вдвое крупнее серебристой чайки, размах крыльев у них около полутора метров. Это истинно морские птицы, никогда не залетающие в глубь материка, разве что во время сильных штормов. Другое важное преимущество в ра­боте с олушами заключается в том, что они могут взлетать только при сильном встречном ветре или спрыгнув с крутого уступа. В штилевую погоду им трудно подняться с воды. Поэтому можно было ожидать, что птицы, выпущенные в глубине материка, будут продолжать поиски «дома» уже без посадки или опускаясь только на больших озерах.

К лету 1947 г. мне удалось договориться с Р. Хоком о совместном проведении нескольких экспериментов по изучению инстинкта «дома» у олуш, гнездящихся на острове Бонавантюр, расположенном у полуострова Гаспе в заливе Св. Лаврентия. Большинство птиц было выпущено в аэропорту Карибу, в долине реки Сент-Джон, которая течет на юг и впадает в залив Фанди (рис. 14). Причина, по которой было выбрано именно это место, заключается главным образом в том, что оно удалено от соленой воды примерно на 160 километров в трех направлениях — северо-западном, северо-восточном и юго-восточном. Я старался представить, как поведет себя олуша, неожиданно очутившись над картофельными полями штата Мэн. Казалось вполне возможным, что особенности рельефа направят птицу вниз по первой же реке, с которой она встретится. Такая тактика рано или поздно обязательно приведет ее к океану. Двигаясь вниз по реке или просто избегая лесистых холмов, видных в ясный день из Карибу с трех сторон, олуша таким образом направится на юг, а не на восток-северо-восток, что соответствовало бы прямому, курсу к «дому».

Опыты по изучению возвращения к «дому» олуш.  Их гнезда находились на острове Бонавантюр в заливе Св. Лаврентия (белый кружок); возвращались птицы  из пунктов, обозначенных черными точками

Опыты по изучению возвращения к «дому» олуш. Их гнезда находились на острове Бонавантюр в заливе Св. Лаврентия (белый кружок); возвращались птицы из пунктов, обозначенных черными точками

Предварительные опыты показали, что хотя у олуш инстинкт «дома» выражен и не так сильно, как у серебристых чаек, они все-таки возвращались из Карибу на остров Бонавантюр со средней скоростью 144 километра в день. Из 16 птиц, выпущенных летом при хорошей погоде, вернулось 10, причем самый быстрый результат был 24 часа, а самый медленный — 101 час, что соответствует скорости 341 и 82 километра в день соответственно. Олуши, как и чайки, охотно и подолгу парят. Но, несмотря на это, они, видимо, меньше зависят от воздушных потоков, чем серебристые чайки. Выбрав какое-нибудь направление, олуши с достаточной точностью придерживаются его на протяжении многих километров. Иногда они чуть отклоняются в сторону, чтобы воспользоваться благоприятным восходящим потоком, заметным по образующимися над ним кучевым облакам, но большую часть времени они упорно движутся вперед.

Мы пользовались монопланом с высоко расположенным крылом, который был лишь немного больше учебно-тренировочного самолета. Обычно я вел его, а наблюдатель сидел сзади меня. Конструкция самолета позволяла вести беспрепятственный обзор по обеим сторонам от двигателя. Поскольку самолет летит быстрее, чем чайки и олуши, приходилось постоянно маневрировать, чтобы не потерять птицу из виду, при этом наиболее эффективным оказался полет плавными кругами. А чтобы преследование не беспокоило птицу, мы старались держаться на расстоянии около 600 метров в стороне от нее и около 450 метров выше. Даже во время плавных поворотов самолет идет с креном, и если бы мы были недостаточно высоко над птицей, то опускающееся при поворотах крыло на некоторое время скрывало бы ее от нас. Да и маневрировать на малой скорости безопаснее на высоте.

В то время как некоторые птицы, например гуси, начинали явно беспокоиться уже в полутора-трех километрах от самолета, серебристые чайки, голуби и олуши не обнаруживали никаких признаков беспокойства, если самолет приближался к ним даже на 30 или 60 метров. Кроме того, результаты экспериментов с возвращением олуш к гнезду (скорость перелета и процент вернувшихся особей) не различались при обычной серии опытов и при многочасовом преследовании их на самолете. Поэтому мы были вполне уверены, что самолет заметно не влияет на поведение птиц.

Маршруты возвращения девяти олуш изображены на рис. 15. Самый короткий отрезок прослеженного пути равен 40 километрам, самый длинный — 368 километрам, а время непрерывного наблюдения колебалось примерно от одного часа до 9 и более. Олуши летят со скоростью около 60 километров в час, самолет— приблизительно 100 километров в час. При такой разнице в скорости нам приходилось делать круг каждые несколько минут, что позволяло следить за наземными ориентирами и определять местоположение на карте. Большая часть территории вокруг Карибу покрыта лесом, и, хотя здесь немало рек и озер, все-таки не исключалась возможность, что птица могла полететь над территорией, лишенной обозначенных на карте ориентиров, что затруднило бы картирование ее курса. Чтобы гарантировать себя от подобных случайностей, приходилось все время держать наготове кинокамеру для аэрофотосъемок облесенных районов с тем, чтобы позднее определить по фотографиям место нашей работы. К счастью, нам ни разу не пришлось прибегнуть к этим крайним мерам, в которые я, признаться, не слишком верил.

Пути возвращения олуш к «дому», прослеженные с самолета. Птиц выпускали в Карибу. Место было выбрано с таким расчетом, чтобы холмы, расположенные на западе, севере и востоке, вынуждали птиц лететь к югу. Однако маршруты, по которым птицы возвращались «домой», не обнаруживают никакой привязанности к топографии местности. Контурные линии обозначают возвышенности свыше 300 метров

Пути возвращения олуш к «дому», прослеженные с самолета. Птиц выпускали в Карибу. Место было выбрано с таким расчетом, чтобы холмы, расположенные на западе, севере и востоке, вынуждали птиц лететь к югу. Однако маршруты, по которым птицы возвращались «домой», не обнаруживают никакой привязанности к топографии местности. Контурные линии обозначают возвышенности свыше 300 метров

Конечно, можно было значительно улучшить технику этих экспериментов, если бы мы занимались ими несколько дольше. Было бы, например, лучше, если бы самолетом могли управлять оба участника полета, с тем чтобы время от времени сменять друг друга. Наконец, если бы эти эксперименты ставились в 60-х годах, то большую помощь могло бы оказать радио, не столь совершенное в 1947 г.

Несколько показательных примеров парящего полета

Во время полетов нам удалось получить некоторые интересные сведения, не имеющие отношения к нашей основной задаче. Две олуши продемонстрировали удивительную способность к парящему полету. Они наткнулись на сильные восходящие потоки воздуха и с их помощью стали набирать высоту, да еще с такой скоростью, которую самолет мог развить, только работая на полную мощность. В результате нам пришлось кружить вокруг этого воздушного столба, находясь; по-видимому, большую часть времени в соответствующих нисходящих потоках, в то время как олуши, искусно маневрируя, оставались в наиболее быстрых восходящих струях воздуха. В конце концов, самолет, поднимающийся кругами, быстро достигал облаков и не мог лететь дальше, чтобы не войти в них и не потерять птиц из виду.

Однако наши проблемы не волновали олуш, и они продолжали успешно взбираться вверх, пока не скрылись за неровными краями облака. Было бы очень интересно узнать, как ведут себя олуши или другие птицы, попав в облако. Может быть, наши олуши спустились вскоре обратно, чего мы не увидели из-за ограниченной видимости с самолета? Или они продолжали подниматься все выше и выше, пока не достигли предельной для них высоты, но остались не­видимыми за толстым слоем облаков?

В другой раз, когда стало ясно, что птицы опять могут исчезнуть, я решил испробовать не совсем обычный прием, чтобы продолжить наблюдение. Как правило, при поворотах самолет наклоняют, что предохраняет его от бокового скольжения. Сначала я пытался сделать тормозящий поворот, действуя только рулем и не наклоняя машину, но, как и следовало ожидать, это вызвало соскальзывание самолета вбок, в сторону от олуш. Несколько раздраженный этим, я попытался накренить самолет в противоположную сторону, полагая, что плоскости крыльев при этом будут препятствовать соскальзыванию и, возможно, мне удастся сохранить отчетливую видимость центра круга, который мы описывали и в котором парили олуши, подымаясь к облакам. На случай каких-либо неожиданностей мы располагали запасом высоты в полтора километра, что позволило бы нам восстановить управление самолетом. В одном отношении наше новаторство было удачным: мы могли кружить налево с правым креном самолета и продолжать подъем вместе с олушами. Но почти сразу же самолет угрожающе завибрировал. Поскольку я не знал причин и возможных последствий этого, я благоразумно вернулся к нормальному полету, в то время как олуши успели исчезнуть из поля зрения, как всегда оставив нас неосведомленными и заинтригованными относительно их поведения в облаках. Позднее я узнал, что вибрация возникла в результате неодинаковой скорости потоков воздуха за пропеллером по обеим сторонам самолета при его круговом полете — обстоятельство, в лучшем случае, небезопасное для легкого самолета, специально не приспособленного к акробатическим пируэтам.

Четыре олуши, прослеженные на значительном расстоянии, вернулись на свой остров за 45—75 часов. Их пути к «дому» над совершенно незнакомой территорией показаны на рис. 15. Нетрудно видеть, что эти перелеты не обнаруживают тенденции к какому-либо определенному направлению. И действительно, поведение олуш вполне соответствовало гипотезе «спирального поиска», обсуждавшейся в предыдущей главе. Есть основания предполагать, что большая часть береговой линии (если не вся) знакома олушам, тогда как территория, удаленная от берега, в обычных условиях вряд ли когда-нибудь посещалась ими.

Только в одном случае нам удалось проследить за олушей на всем пути от Карибу до побережья. И, как это часто бывает, наиболее удачный вначале день был омрачен повреждением электросети в самом городе и в аэропорту. Основные топливные баки на нашем самолете были заправлены в предыдущую ночь, и их запасов хватило бы примерно на 7 часов полета при постоянном маневрировании на небольшой скорости. Специальный же запасной бак, позволявший продлить полет до 11 часов, нельзя было наполнить в это утро, так как все насосы для подкачки топлива работали от электросети. Любая задержка вынудила бы нас продержать птицу в неволе два дня вместо одного, что почти наверняка отразилось бы на ее физическом состоянии. Все другие условия для проведения эксперимента были идеальными. Поэтому мы решили выпустить олушу и проследить за ней хотя бы в течение семи часов. Дальше все в этот день шло лучше, чем во время остальных полетов. Хотя птица и пользовалась иногда восходящими потоками воздуха, но она ни разу не поднималась к облакам слишком близко. Двигалась она в общем на восток, не обращая внимания на реки и озера, в том числе на очень большое озеро Гранд-Лэйк, расположенное в центре Нью-Брансуика. Зная, что птица приближается к побережью, мы очень интересовались тем, какова будет ее реакция, когда она доберется до соленой воды. Однако, израсходовав почти все горючее, мы все еще не долетели до залива Св. Лаврентия, а ближайший аэропорт был далеко. К счастью, как раз в это время вдали тускло заблестел океан, и олуша стала круто спускаться со своей первоначальной «рейсовой» высоты в 600—900 метров. Оставалось слишком мало горючего, даже если рассчитывать на спокойный полет по прямой до ближайшего аэродрома. Соображения здравого смысла вынудили нас, к сожалению, прекратить наблюдения, как раз когда олуша приближалась к своим родным местам.

В пользу „молекулярной» гипотезы

То, что нам удалось наблюдать, следуя за серебристыми чайками и олушами, говорит в пользу «молекулярной» гипотезы, утверждающей, что птицы возвращаются к дому в незнакомой местности не направленно, а путем последовательно развертывающегося поиска. Ученые всегда отдают предпочтение наиболее простым теориям, согласующимся с известными фактами, а это нехитрое объяснение не требует от птиц ничего, кроме способности распознавать наземные ориентиры и упорства, необходимого для поисков знакомой территории в течение многих часов или дней. Может показаться, что здесь мы имеем дело с ситуацией, подходящей под известный принцип «Оккамовой бритвы», названный так в честь францисканского теолога и философа XIV в. Вильяма Оккама. Этот философ красноречиво убеждал, что следует полагаться на наиболее простые объяснения каждого феномена, применяя наименьшее число наименее сложных философских допущений. Но живые организмы нередко удивляют нас своей чрезвычайной сложностью, и эксперименты, проведенные вскоре после 1950 г., пролили новый свет на проблему в целом. Несмотря на свою стройность, особенно после сокращения по принципу «Оккамовой бритвы», механистическая «молекулярная» теория навигации птиц была вынуждена отступить перед новыми фактами, составляющими основу следующей главы.