Почему перелетные птицы возвращаются домой
Шрифт:
В свое время была высказана гипотеза, что птицы, завершая миграцию, переходят с компасной ориентации на навигацию, которая обеспечивает им попадание в район около 100 км. (см. гл. 5). После попадания в этот район птицы начинают, используя определенную стратегию (например, движение по спирали), искать знакомый им район по ландшафтным ориентирам. Считалось, что на меньших чем 100 км. расстояниях от цели птицы не способны использовать навигационные механизмы. Теперь же известно, что птицы, по крайней мере некоторые виды (почтовые голуби, ласточки, зяблики), осуществляют навигацию с небольших расстояний (20–30 км., а возможно, и с меньших). Выпущенные на этих расстояниях птицы часто берут правильное направление на «дом» сразу после выпуска, даже если они выпущены в незнакомом им районе. Ландшафтными ориентирами («мозаичной картой»), по всей видимости, птицы пользуются только в окрестностях дома, которые хорошо знают. Наши опыты по завозу молодых зябликов показывают, что для возвращения в локальный район рождения птицам достаточно знать территорию диаметром около 1 км. Прилежащие территории, по крайней мере в радиусе 30 км., знать им не надо, чтобы успешно вернуться в этот район на следующий год. Анализируя прилет мухоловок-пеструшек в район рождения или гнездования мы установили, что птицы начинают интересоваться дуплянками только тогда, когда до знакомой им территории (цели весенней миграции) остается долететь несколько километров. Ранее латвийские орнитологи, наблюдая за прилетом мухоловок-пеструшек, установили, что взрослые самцы не посещают дуплянок, которые им встречаются на подходе к своей территории. При возвращении на свое прежнее место гнездования птицы либо летят высоко над кронами деревьев, либо двигаются через лес, не посещая встречающиеся на их пути гнездовые убежища.
Есть данные, что птицы находят свое прежнее место гнездования или даже рождения, несмотря на то, что ландшафт в этом месте существенно изменился. Так, Ю. А. Исаков наблюдал, что после заполнения Рыбинского водохранилища, когда сотни квадратных километров были залиты водой, перелетные птицы появились именно в тех местах, где они гнездились в прошлые годы. Жаворонки пели над открытым водным пространством в тех местах, на которых у них раньше были гнезда, а — ракушки токовали на верхушках затопленных деревьев, грачи пытались устраиваться на своих грачевниках, хотя гнезда их возвышались над поверхностью воды не более чем на метр; зяблики продолжали петь в затопленных сосновых лесах, и гнезда их висели над водой. Деревенские ласточки гнездились под крышей затопленных сараев, оставшихся на месте снесенных деревень. Городские ласточки, стрижи и скворцы продолжали селиться на церквах и колокольнях, возвышающихся над водой в нескольких километрах от берега.
Л. Бест приводит данные, что после пожара, когда выгорела большая часть лугов с кустарниками на площади 24 га. в штате Иллинойс (США), ни один из 17 ранее помеченных самцов овсянки-крошки не покинул своей территории, границы участков остались практически такими же. Г. Фишер проверял способность взрослых темноспинных альбатросов возвращаться в разрушенную колонию на Гавайских островах. После отлета взрослых и молодых птиц с острова Фишер с коллегами нанесли на план положение каждого гнезда в колонии, срубили в районе колонии все деревья и кустарники, перепахали землю в колонии, уничтожив старые гнезда. На следующий год птицы не только нашли свою разрушенную колонию, но и загнездились рядом (в пределах нескольких метров) с прошлогодней территорией.
Почтовые голуби с контактными линзами на глазах, не позволяющими видеть ландшафт, подлетают к голубятне после завоза на несколько десятков километров почти вплотную (см. гл. 5).
Все эти данные дают основание предполагать, что птицы способны осуществлять «точечную» навигацию, без использования ландшафтных ориентиров. Вероятно, для поиска «дома» птицы даже на близких расстояниях используют какие-то геофизические параметры, которые имеют градиент. Предполагается, что эти параметры включены в некую «навигационную карту», которую птица запечатлевает в первые месяцы жизни (см. гл. 5). Считается, что такая «карта градиентов» может распространяться на несколько сот километров от любой точки Земли. Но пока это только гипотезы. Нужны новые исследования, новые факты и идеи, чтобы наконец решить эту сложную проблему, над которой бьются ученые уже почти полвека.
Заключение
Практически все наше знание о явлении верности дому у птиц получено благодаря применению простого, но очень эффективного метода — индивидуального мечения. Без индивидуального кольцевания птиц и последующего их обнаружения наши представления о чувстве верности дому, расселении, хоминге и навигации в основном носили бы спекулятивный характер. Только кольцевание предоставило нам объективные факты, которые составляют золотой фонд научных данных. Их можно по-разному обрабатывать, анализировать и интерпретировать, но сами по себе они неизменны и могут быть использованы исследователями не одну сотню лет.
Опираясь на результаты кольцевания птиц, полученные многими орнитологами в разных странах мира на протяжении последних пятидесяти лет, я старался в данной книге в первую очередь изложить как можно больше конкретных фактов, чтобы читатель сам мог составить собственное мнение об исследуемом явлении. В то же время мне хотелось, чтобы из множества фактов, часто неполных и противоречивых, сложилась целостная картина, дающая общее представление об одном из самых загадочных и интересных явлений — о верности птиц дому. В этой проблеме переплетено множество вопросов, затрагивающих самые разные стороны жизни птиц — их экологию, поведение, физиологию и др.
Что же известно на сегодняшний день о верности дому у птиц? Данные кольцевания свидетельствуют о том, что многие перелетные птицы независимо от их систематического положения и образа жизни проявляют верность локальному району рождения, гнездования и зимовки. Верность территории обнаружена у птиц с разной степенью миграционной подвижности: от сверхдальних мигрантов до оседлых видов. У ряда птиц установлена верность местам линьки и миграционным остановкам. Существуют популяционные, половые и индивидуальные различия в степени верности территории. Предполагается, что в центре ареала вида, где условия существования наиболее стабильны и оптимальны, верность территории у птиц выше, чем в периферийных районах. У большинства видов птиц, за некоторым исключением, самцы более верны территории гнездования или рождения, чем самки. Предполагается, что в основе половых различий в верности территории у птиц лежит система брачных связей, определяющая разное отношение к территории самцов и самок.
Взрослые птицы, как правило, проявляют большую верность гнездовой территории, чем молодые месту рождения. Это в первую очередь связано с тем, что для молодых птиц, как перелетных, так и оседлых, характерно расселение (дисперсия) из района рождения прежде чем возникнет связь с определенной территорией. Поскольку птицы не обладают врожденным знанием местонахождения родины, о чем свидетельствуют эксперименты по завозу яиц и птенцов в новые районы, то для них не существует родины как таковой. Птицы проявляют в дальнейшем верность не месту рождения, а территории, с которой у них установились связи в послегнездовой период. Если у молодых птиц территориальные связи образуются до отлета их из района рождения, то тогда они покажут в дальнейшем высокую верность родине. Если же эти связи возникнут у них после того, как они покинут район рождения, то филопатрия у них будет низкой или вообще равной пулю. Однако это не значит, что они станут номадными — постоянно меняющими территорию особями. Они будут проявлять сильную привязанность к «неродной» им территории, находящейся за пределами района рождения, с которой у них образуется связь во время или после окончания расселения. Таким образом, различия между видами, популяциями и особями в степени проявления ими верности району рождения в первую очередь есть следствие разной степени совпадения времени формирования территориальных связей с временем нахождения птиц в районе рождения. Верность территории и расселение у перелетных птиц — два противоположных, но взаимосвязанных процесса. Дисперсия молодых птиц в послегнездовой период может привести к расселению их в новые районы только в том случае, если связь с этими районами установится до отлета их на зимовку. Поэтому распределение птиц относительно места рождения при первом гнездовании в первую очередь определяется дальностью, направленностью расселения их в послегнездовой период и временем запечатлевания территории.
На верность птиц гнездовой территории влияют такие факторы, как репродуктивная успешность, стабильность местообитания, воздействие хищников, возраст и опыт птицы и т. д. Чем выше успешность гнездования, стабильнее условия обитания, больше возраст и опыт птиц, тем большую верность дому они проявляют. Верность птиц зимней территории в первую очередь зависит от корма и погоды.
Постоянство территории адаптивно как для перелетных, так и для оседлых птиц. Верность территории повышает выживаемость, успешность воспроизводства и конкурентоспособность птиц. Территориальное постоянство способствует формированию популяций у птиц и процессу видообразования. Предполагается, что, поскольку явление верности дому возникло еще у низших организмов, то птицы могли получить основу механизма становления территориальных связей от своих предков — рептилий. В основе этого механизма, вероятно, лежит процесс, сходный с тем, который имеет место при запечатлевании птицами родителей (импринтинге), полового партнера, песни и др. Запечатлевание территории будущего гнездования, зимовки, линьки, миграционных остановок у перелетных птиц происходит преимущественно на первом году жизни. Полученная в это время информация о территории, как правило, запоминается птицей надолго и «доминирует» над всей последующей информацией, которую птица получает в дальнейшем. Вероятно, у птиц существует врожденная программа, которая определяет степень «дисперсионной» активности их в послегнездовой период и время образования связи с территорией будущего гнездования.
Перелетные птицы, имея несколько районов обитания, часто удаленных на сотни и тысячи километров друг от друга, совершенствовали свои способности к хомингу и навигации. Несмотря на то, что этими способностями обладают и оседлые птицы, у перелетных они достигают наибольшего развития. Перелетные птицы могут возвращаться к гнезду или на место зимовки практически с любых расстояний. Возвращаются птицы как в ясную погоду так и при сплошной облачности. Судя по ряду опытов, птицы способны при хоминге выбрать правильное направление к дому в течение первых минут после старта. Показано, что птицы могут использовать для навигации как визуальные, так и невизуальные факторы-ориентиры. Почтовые голуби, не имеющие опыта полета вокруг голубятни, используют при возвращении домой информацию (в том числе геомагнитную), полученную ими в процессе завоза в новое место. В этом случае хоминг осуществляется птицами путем так называемого обратного (реверсионного) курса. Те же птицы, которые ранее совершали свободные полеты в окрестностях дома, при хоминге используют другую систему навигации, основывающуюся на «солнечном компасе» и некой «навигационной карте». Предполагается, что для формирования такой навигационной карты птицы используют вертикальную составляющую магнитного поля Земли и изолинии сил гравитации, которые при наложении друг на друга образуют своего рода координатную сетку градиентов. Ландшафтные ориентиры, которые включены в так называемую «мозаичную карту», вероятно, используются птицами только непосредственно в окрестностях дома. Как «мозаичная», так и «навигационная» карты формируются в период, который назван «чувствительным» периодом запечатлевания территории. Этот период (в случае запечатлевания территории будущего гнездования) приурочен к определенному возрасту птиц (у воробьиных преимущественно к 30–55-м. суткам), хотя при невозможности осуществить запечатлевание в это время оно может произойти в более позднем возрасте, однако обязательно до начала осенней миграции. Для формирования связи с территорией птицам необходимо свободно перемещаться в пределах достаточно ограниченной территории (для воробьиных птиц в пределах 1–2 км.).