Расшифровка особой способности перелетных птиц определять направление

(Дэн Три) — Каждый год по всему миру мигрируют многие виды птиц. Как же им не заблудиться?

Миллиарды птиц ежегодно совершают великие миграции, пролетая тысячи миль, чтобы достичь своей цели. Некоторые виды, например, полярная крачка ( Sterna paradisaea ), за свою жизнь преодолевают расстояние, эквивалентное расстоянию от Земли до Луны и обратно.

Вопрос в том, как этим крошечным существам удается так точно ориентироваться в столь дальних путешествиях?

Ученые обнаружили, что птицы обладают сложным набором чувств для навигации, некоторые из которых хорошо известны, но многие остаются загадкой для людей.

Чувства ориентации

Зрение и обоняние — два основных ориентира, которые птицы используют для ориентирования. Птицы, которые уже мигрировали, могут запоминать знакомые ориентиры, такие как реки и горные хребты.

Напротив, у перелётных птиц, мигрирующих над водой, меньше ориентиров. В таких случаях они больше полагаются на обоняние. Одно исследование показало, что при нарушении обоняния морские птицы Скополи ( Calonectris diomedea ) всё ещё могли летать над сушей, но теряли ориентацию при полёте над водой.

Птицы также могут использовать солнце и звёзды в качестве «ориентиров». Птицы, летающие днём, используют «солнечный компас», сочетая своё представление о положении Солнца на небе с внутренним восприятием времени суток, основанным на их циркадных ритмах.

Объединяя эти два вида информации, птицы могут определить, в каком направлении они движутся, словно живые солнечные часы.

Исследования показывают, что нарушение циркадных ритмов птиц с помощью искусственного освещения мешает им точно ориентироваться, что свидетельствует о важности солнечного компаса для дневных перелетных птиц.

Однако большинство птиц мигрируют ночью, поэтому положение Солнца мало что значит. В этом случае они полагаются на положение и вращение звёзд, чтобы найти свой путь. Они используют этот звёздный компас, изучая положение звёзд вокруг небесного полюса, или Полярной звезды, которую люди используют для навигации уже тысячи лет.

Птицы, летающие ночью, могут ориентироваться по звездам (Фото: Getty Images).

Магнитное поле Земли: таинственное чувство

Но что, если небо затянуто облаками, и птица не видит ни солнца, ни звёзд, ни других ориентиров? Вот тут-то и вступают в дело удивительные чувства птицы.

Птицы могут ориентироваться даже без Солнца и звёзд, отчасти благодаря чувству, называемому магниторецепцией. Это чувство позволяет им ощущать магнитное поле Земли.

Эта особая способность может показаться научной фантастикой, но исследования показывают, что вмешательство в магнитные поля оказывает серьезное влияние на птиц. Например, одно исследование показало, что изменение магнитных полей вокруг голубей нарушает их способность находить дорогу домой.

Хотя очевидно, что птицы способны ощущать магнитные поля, то, как они это делают, остаётся загадкой для учёных. Профессор Питер Хор из Оксфордского университета (Великобритания) считает, что птицы, должно быть, используют некую химическую реакцию, результат которой зависит от силы и направления магнитного поля Земли.

Существует несколько теорий о механизме этой химической реакции, но профессор Хор считает, что она связана с молекулой криптохрома, которая содержится в сетчатке глаза птиц. Исследователи подтвердили в лабораторных условиях, что изолированный криптохром реагирует на магнитные поля, и для этой реакции необходим синий свет, который, как было показано, необходим для способности птиц чувствовать магнитные поля.

Однако исследователи до сих пор не уверены, достаточно ли чувствителен криптохром, чтобы обнаружить небольшие изменения в магнитном поле Земли. «Мы очень мало знаем о деталях работы этого компаса», — говорит профессор Хор. «Мы даже не знаем, сколько молекул криптохрома содержится в сетчатке глаза птицы».

Некоторые исследования также указывают на наличие магнитного сенсорного механизма внутри клюва птицы. В верхней части клюва расположены рецепторы, взаимодействующие с магнетитом, минералом на основе железа. Эти рецепторы связаны с мозгом через важные нейронные пути, что позволяет предположить, что это может быть ещё одним способом, используемым птицами для измерения напряжённости магнитных полей.

Помимо восприятия магнитных полей птицы могут собирать информацию о направлении, обнаруживая поляризованный свет — тип света, волны которого колеблются в определенной плоскости выравнивания.

Солнечный свет предсказуемо поляризуется при рассеивании в атмосфере Земли. С помощью специальных клеток в сетчатке глаза птицы могут улавливать эти поляризации, получая информацию о положении Солнца даже в пасмурную погоду.

Собираем части вместе

Так же, как днем мы пользуемся глазами, а ночью можем использовать руки, чтобы ориентироваться в тускло освещенной комнате, птицы в разное время суток используют разные чувства.

Птицы могут интегрировать сигналы компаса для навигации. Каждый сигнал имеет разную значимость на пути; например, магнитное зондирование менее полезно во время гроз или солнечной активности, которые могут нарушить магнитное поле Земли.

И все эти стратегии во многом обусловлены генетикой птиц. Птицы наследуют свои миграционные тенденции от родителей. Дальность и направление полёта каждого вида во многом определяются генетикой.

Меры по сохранению включают перемещение их в другие места обитания, однако эти усилия в основном не увенчались успехом, поскольку они настолько хорошо ориентируются в пространстве, что после перемещения часто возвращаются в свои старые места обитания.

Поэтому исследователи все еще работают над тем, чтобы точно выяснить, какие гены отвечают за миграционные привычки птиц, поскольку понимание этих систем будет иметь решающее значение для будущего сохранения птиц.

Источник: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/giai-ma-kha-nang-dac-biet-xac-dinh-phuong-huong-cua-cac-loai-chim-di-cu-20250620020130525.htm