Дэвид Барри - Супернавигаторы [О чудесах навигации в животном мире] [litres]

Альтернативная гипотеза предполагала, что птицы определяют разницу в долготе по изменению времени восхода и заката солнца между двумя местами. Это означало бы наличие двух внутренних часов: одни должны были по-прежнему идти по времени Рыбачьего, а другие быстро перестроиться на солнечное время нового местоположения.

Хотя данных о наличии у птиц способности к подобным сравнениям нет, «циркадные часы» млекопитающих (расположенные в отделе мозга, называемом гипоталамусом) действительно содержат нейроны двух типов: одни из них моментально реагируют на изменения длительности светового дня, а у других на такую перестройку уходит до шести суток [357] Piggins, H. D., & Loudon, A. (2005). ‘Circadian biology: clocks within clocks’, Current Biology, 15 (12), R 455–R 457. . Возможно, такие двойные часы позволяют млекопитающим – и, может быть, птицам – воспринимать изменения долготы.

Чтобы проверить эту многообещающую идею двойных часов, Кишкинев поставил эксперимент, в котором у перелетных камышевок вызывали сдвиг внутренних часов [358] Kishkinev, D., Chernetsov, N., & Mouritsen, H. (2010). ‘A Double-Clock or Jetlag Mechanism is Unlikely to be Involved in Detection of East—West Displacements in a Long-Distance Avian Migrant’, The Auk, 127 (4). P. 773–780. . Сначала он поместил камышевок в ориентационную клетку Эмлена, чтобы установить предпочтительное направление их миграции стандартным способом. Затем, не увозя их из Рыбачьего, он вызвал у них состояние легкого джетлага (нарушения биоритмов), искусственно сдвинув время заката и восхода в соответствии с параметрами светового дня на подмосковной площадке. Если бы птицы действительно выявляли изменения долготы при помощи системы двойных часов, то предпочтительное направление миграции у камышевок с джетлагом должно было измениться, но этого не произошло. Этот результат убедительно показывал, что перемещенные птицы определяют свое местоположение при помощи какого-то другого механизма.

Могли ли птицы отслеживать перемещение на восток при помощи некого инерционного счисления пути? Могли ли они использовать запаховые или акустические ориентиры – или тайно применять некую замысловатую форму астрономического ориентирования?

Чернецов и Кишкинев изящно исключили все эти возможности, проведя эксперимент, в котором не было вообще никакого физического перемещения камышевок. Вместо этого их попросту окружили искусственным магнитным полем, которое точно соответствовало магнитной сигнатуре площадки, расположенной в 1000 километрах к востоку [359] Kishkinev, D., Chernetsov, N., Pakhomov, A., Heyers, D., & Mouritsen, H. (2015). ‘Eurasian reed warblers compensate for virtual magnetic displacement’, Current Biology, 25 (19), R 822–R 824. . И вот тогда птицы снова изменили предпочтительное направление полета, более того, их реакция была «неотличима от наблюдавшейся после реального физического перемещения на 1000 километров на восток». Поскольку ничто другое не менялось, камышевки могли использовать только магнитные ориентиры. Но в чем именно они состояли?

Та же группа показала, что камышевки не были способны компенсировать свое перемещение на восток, когда им перерезали тройничный нерв, соединяющий верхнюю часть клюва с мозгом [360] Kishkinev, D., Chernetsov, N., Heyers, D., & Mouritsen, H. (2013). ‘Migratory reed warblers need intact trigeminal nerves to correct for a 1,000 km eastward displacement’, PLoS One, 8 (6), e65847. . Это позволило предположить, что именно по этому каналу в мозг передается «картографическая информация какого-то рода», но в чем именно она заключается и от каких органов чувств поступает, оставалось неясным.

Раз измерения напряженности магнитного поля и магнитного наклонения дают мало полезной информации об изменениях долготы, может быть, ее можно получить из измерений склонения?

Склонение, как вы, возможно, помните, – это угловое расхождение между направлениями на истинный север и север магнитный, и в разных точках на поверхности Земли эта величина сильно варьируется. Чернецов и его коллеги проверили, влияет ли изменение магнитного склонения на поведение камышевок во время их осенней миграции на западо-юго-запад. При этом они сделали одно весьма интересное открытие [361] Chernetsov, N., Pakhomov, A., Kobylkov, D., Kishkinev, D., Holland, R. A., & Mouritsen, H. (2017). ‘Migratory Eurasian reed warblers can use magnetic declination to solve the longitude problem,’ Current Biology, 27 (17). P. 2647–2651. .

На этот раз они поместили взрослых и молодых птиц в искусственно измененное магнитное поле, соответствующее условиям Рыбачьего по всем параметрам, кроме одного: его склонение было сдвинуто на 8,5 градуса против часовой стрелки. Измененное поле весьма точно соответствовало существующему в районе шотландского города Данди, который находится почти в 1500 км к западу, далеко за пределами обычного миграционного маршрута камышевок. Все другие параметры, бывшие в распоряжении птиц, – напряженность магнитного поля, магнитное наклонение, а также запаховые, астрономические и акустические ориентиры, – были оставлены без изменений и должны были сообщать камышевкам, что они по-прежнему находятся в Рыбачьем.