Каждый год миллиарды птиц мигрируют в США и обратно. По всему миру пернатые преодолевают тысячи километров, чтобы достичь своих сезонных мест обитания. Некоторые птицы, например, полярная крачка (Sterna paradisaea), за свою жизнь пролетают расстояние, сравнимое с полётом до Луны и обратно.
Но как птицы определяют, куда им лететь?
Они используют целый арсенал чувств — некоторые нам знакомы, а другие до сих пор остаются загадкой для науки.
«Мы знаем, что птицы используют множество ориентиров, чтобы сохранять направление миграции», — рассказала в электронном письме Live Science Мириам Лидфогель, директор Института орнитологических исследований в Германии.
Зрение и обоняние: первые помощники
Два основных ориентира для птиц — это зрение и обоняние. Если птицы уже мигрировали раньше, они запоминают знакомые ландшафты: реки, горные хребты. Однако те, кто летит над океаном, лишены таких ориентиров. В таких случаях они больше полагаются на обоняние. Например, исследование показало, что если заблокировать носовые проходы у буревестников (Calonectris diomedea), они теряют ориентацию над водой, хотя над сушей летят нормально.
Солнце, звёзды и внутренние часы
Дневные перелётные птицы используют «солнечный компас» — они определяют направление, сопоставляя положение солнца с внутренними биологическими часами. Если нарушить их циркадные ритмы искусственным светом, навигация сбивается.
Но большинство птиц мигрирует ночью, когда солнце бесполезно. Тогда они ориентируются по звёздам, особенно по Полярной звезде, которая указывает на северный полюс мира — так же, как и люди веками использовали её для навигации.
Магнитное чувство: загадка природы
А если небо затянуто тучами, и ни солнца, ни звёзд не видно? Здесь в игру вступает магниторецепция — способность ощущать магнитное поле Земли. Оно создаётся движением расплавленных металлов в ядре планеты. Эксперименты подтверждают: если изменить магнитное поле вокруг голубей, они теряют способность находить дорогу домой.
Но как именно работает этот механизм? Учёные до конца не уверены. Питер Хор, профессор химии Оксфордского университета, считает, что ключевую роль играет белок криптохром в сетчатке птиц. В лаборатории подтвердили, что изолированный криптохром реагирует на магнитные поля, но как он улавливает столь слабые изменения — остаётся загадкой.
«Мы так мало знаем об этом компасе, — признаётся Хор. — Мы даже не знаем, сколько молекул криптохрома в сетчатке птиц».
Ещё одна гипотеза связана с магнетитом — минералом на основе железа, который обнаружен в клювах птиц. Нервные окончания передают сигналы в мозг, что может помогать птицам определять силу магнитного поля.
Поляризованный свет: невидимый ориентир
Кроме того, птицы могут «видеть» поляризованный свет — тип излучения, в котором волны колеблются в одной плоскости. Солнечный свет поляризуется, проходя через атмосферу, и птицы улавливают эти изменения даже в пасмурную погоду, определяя положение солнца.
Комплексная навигация
Как и люди, которые днём полагаются на зрение, а в темноте — на осязание, птицы используют разные ориентиры в зависимости от условий.
«Птицы, скорее всего, комбинируют разные сигналы для навигации, и их важность меняется в ходе путешествия», — объясняет Лидфогель.
Например, магниторецепция бесполезна во время геомагнитных бурь, а звёзды не помогут в густых облаках.
Генетический код миграции
В конечном счёте, всё это подкреплено генетикой. Птицы наследуют от родителей не только склонность к миграции, но и примерное направление и расстояние. Учёные продолжают исследовать, какие именно гены за это отвечают.
Понимание этих механизмов критически важно для сохранения видов. Попытки переселения птиц часто проваливаются — в 45% случаев они просто возвращаются назад.
«Люди не очень успешно переселяют птиц, — говорит Хор. — Отчасти потому, что те отлично ориентируются и просто летят обратно».
Изучение птичьей навигации не только раскрывает удивительные способности природы, но и помогает защитить пернатых в меняющемся мире.
