В океане без компаса
Шрифт:
Итак, в настоящее время существуют следующие теории навигации у животных: 1) инерционное ориентирование с участием или без участия силы Кориолиса; 2) определение широты с помощью силы Кориолиса; 3) магнитное чувство, позволяющее распознать свойства и местные аномалии магнитного поля Земли; 4) ориентирование по небесным телам. Следует отметить, что последняя теория имеет наиболее широкое распространение. Однако она дает довольно зыбкое объяснение способности животных находить острова, и так будет, видимо, до тех пор, пока в нашем распоряжении не окажется достаточно сведений о том, что конкретно видят животные, и пока пути их странствий в открытом море не будут зафиксированы с полной точностью.
Все эти теории кажутся настолько нелепыми, что у некоторых людей может возникнуть желание махнуть на все рукой и заявить, что никакой способности находить острова вообще не существует — просто увезенные животные возвращаются туда, откуда их увезли, блуждая
Несколько лет назад казалось, что объяснение навигации у животных вот-вот будет найдено. Ученые продемонстрировали, что свето-компасное чувство как средство ориентирования существует у самых различных животных. Со всех сторон поступали сообщения о том, какое направление первоначально выбирали выпущенные из клетки птицы, которым не терпелось вернуться к гнезду или отправиться в сезонную миграцию. В специальных журналах обсуждались различные теории использования птицами солнца для определения своего местонахождения. Франц и Элинор Зауэр обнаружили у певчих птиц звездно-компасное чувство и показали, что готовые к отлету певчие птицы, помещенные в планетарий, выбирали направления миграции, которые были бы правильными для тех районов Земли, которые были представлены различным расположением звезд и созвездий. Из этого следовало, что птицы не только видят звезды, но и получают от них информацию, необходимую для ориентирования по долготе и широте, то есть для определения своего места и выбора верного направления после того, как они по какой-то причине сбились с пути.
На протяжении почти всех 50-х годов интерес к этой проблеме не угасал, и многие талантливые исследователи, главным образом европейские, казалось, совсем уже были близки к созданию исчерпывающей теории навигации по небесным телам, которая объяснила бы, в частности, и то, каким образом животные находят острова. Однако в последнее время эти исследования заглохли. Биологи младшего поколения редко берутся за подобные проблемы. Трудно сказать, что именно произошло, но исследования по ориентации животных сходят на нет. Об этом можно только горько сожалеть, так как навигационные способности животных, мигрирующих на огромные расстояния над водными пространствами, принадлежат к наиболее поразительным плодам естественного отбора.
Некоторые, на первый взгляд, сложные случаи миграционного ориентирования можно, вероятно, объяснить одним только солнечно-компасным чувством или тем же чувством в сочетании с использованием топографических вех. Среди последних работ по ориентации особого внимания заслуживает исследование, которое провел на молодых тихоокеанских лососях голландский зоолог Г. Гроот в Британской Колумбии. У тихоокеанского лосося было обнаружено чрезвычайно обостренное компасное чувство. Д-р Гроот недавно опубликовал результаты своих наблюдений за передвижениями годовалых лососей (смелтов), которые после своего появления на свет в разных местах озера все направлялись к вытекавшей из него речке — спускаясь по ней, они начинают свою долгую миграцию к Тихому океану. Гроот обнаружил, что смелты во всех прибрежных водах начинали двигаться к речке практически одновременно. Они прекрасно ориентировались и плыли к истоку реки кратчайшим путем, причем течения в озере не помогали и» не мешали косякам молодых лососей придерживаться нужного направления.
Из разных мигрирующих косяков было взято по нескольку особей, которых затем поместили в круглые садки, где они видели только небо и стенку — повсюду совершенно одинаковую. Молодые лососи разделились на три группы, и во всех трех случаях направление, избранное группой, совпадало с тем, которое вело к речке от того места, где они были пойманы. Так как молодые лососи совсем недавно появились на свет и еще нигде не успели побывать, было ясно, что способность выбирать правильный путь к речке представляет собой наследственное свойство данной линии лососей и что способность использовать солнце в качестве компаса для определения этого направления, очевидно, также передается по наследству.
В таких же лабораторных экспериментах со смелтами, взятыми из другого озера, Гроот обнаружил, что время от времени рыбки меняли выбранное направление. Их родное озеро было длинным, узким и извилистым, и Грооту удалось продемонстрировать, что изменения избранного направления соответствовали тем изменениям, которых требовали извилистые очертания озера; такие изменения происходили примерно тогда же, когда мигрирующие по озеру смелты тоже должны были бы повернуть.
На мой взгляд, эта наследственная способность смелтов чересчур уж сложна. К тому же в дальнейшем выяснилось, что чувство направления у них даже еще более гибко. Эксперименты д-ра Гроота убедили его, что миграция смелтов к речке может опираться не на одну систему ориентации, а на несколько. В безоблачные дни молодые лососи могли ориентироваться по солнцу, а может быть, и по расположению участков поляризованного света в небе, что в известном смысле представляет собой просто вариант ориентации по солнцу. Распределение участков различно поляризованного света в небе указывает, где в каждый данный момент находится солнце. Расположение таких участков, возможно, особенно важно для смелтов, потому что, по словам Гроота, значительная часть их миграционного путешествия приходится на сумерки, когда солнца не видно, а участки поляризованного света особенно заметны.
Гроот не обнаружил никаких признаков определения широты и долготы, да смелтам оно и не нужно. Однако он обратил внимание на таинственную способность смелтов придерживаться какого-то одного избранного направления внутри круглого садка, даже когда его накрывали непрозрачной крышкой. Это загадочное умение он назвал «х-ориентацией». Какая удивительная и волнующая тайна! Д-р Гроот, правда, сохранил полное хладнокровие, но о себе я этого сказать не могу. В других экспериментах, подобных эксперименту Гроота, исследователи иногда бывали введены в заблуждение, так как рыбы умудрялись найти какие-то крохотные различия в стенках садка, хотя людям они и казались абсолютно гладкими и единообразными. Не имея чем заняться, рыбы просто устремляли неподвижный взгляд на этот дефект — так человек в одиночной камере может часами разглядывать какую-нибудь трещинку. Экспериментаторы же усматривали в этом предпочтение одного определенного направления. Однако д-р Гроот, несомненно, знал о подобной неприятной возможности и, конечно, ее избежал. Если так, то способность смелтов поворачивать в какую-то определенную сторону — не в любую, а в ту, которой требовал бы их миграционный путь, — опирается на какое-то инерционное чувство. Гроот прекрасно это понимал, и вот его выводы:
«Ориентация в ожидаемом направлении в условиях густой облачности, особенно в сумерках, а также некоторые результаты экспериментов в накрытых садках указывают, что смелты нерки обладают компасной ориентацией, не связанной с небом (типа х-ориентации). Эксперименты, проводившиеся в условиях полностью закрытого помещения с использованием рассеянного света, показали, что смелтам не нужно видеть неба, чтобы ориентироваться в направлении, соответствующем пути миграции. Это, однако, не обязательно означает, что в условиях закрытого помещения смелты используют для ориентации системы каких-то неизвестных признаков. Возможно, они запоминают все повороты во время перевозки их к закрытому садку (инерционная ориентация), в результате чего и могут выказывать предпочтение тем направлениям, которые соответствуют миграционному пути. А исходное направление могло быть установлено в самом начале по небесным ориентирам.
Однако эксперименты, при которых во время перевозки проводилась полная общая анестезия, не выявили никаких различий в ориентации между подопытными особями и контрольной группой, а также по сравнению с результатами тех опытов, когда смелты могли видеть небо. Маловероятно, чтобы под общей анестезией смелты все-таки были способны воспринимать угловые ускорения и правильно сопоставлять их с первоначальным направлением. Тем не менее необходимо найти другие способы воспрепятствовать восприятию через вестибулярный аппарат, прежде чем мы получим право считать, что возможность инерционного ориентирования полностью исключена».
Эти эксперименты показывают, насколько трудно точно установить, что, собственно, в них изучается. Я от души надеюсь, что д-р Гроот будет продвигаться в своих исследованиях все быстрее и быстрее.
Занимаясь областью, столь неисследованной и пока еще практически недоступной изучению, как ориентирование животных в открытом море, приходится наскребать косвенные данные, откуда только возможно. А пока полезно сделать два принципиальных исходных допущения. Во-первых, ориентирование во время длительных миграций в открытом море следует считать комплексным процессом, в котором животное использует все возможные указатели, какие только способны воспринять его органы чувств. Такая предпосылка убережет вас от слишком уж упрямой погони только за одним из нескольких возможных объяснений этого явления. Во-вторых, на мой взгляд, полезно упростить исследования, объединив всех известных животных, которые находят острова, в одну группу и сказав себе, что больше всего нуждается в объяснении сам феномен нахождения островов, причем именно он труднее всего поддается изучению. Исследователи этой проблемы могут работать с альбатросами, или с тюленями, или еще с какими-нибудь животными, причем у каждого вида могут быть свои собственные способы навигации, неизвестные остальным. Тем не менее я считаю, что, несмотря на всю многосторонность проблемы навигации у животных, задача заключается в первую очередь в том, чтобы установить самую суть процесса нахождения островов.