Розшифровка особливої ​​здатності перелітних птахів визначати напрямок

(Ден Трі) - Щороку по всьому світу мігрує багато видів птахів. То як же їм не загубитися?

Мільярди птахів щороку здійснюють ці великі міграції, пролітаючи тисячі миль, щоб досягти своїх місць призначення. Деякі види, такі як полярний крячок ( Sterna paradisaea ), навіть долають еквівалент відстані від Землі до Місяця і назад за своє життя.

Питання в тому, як цим крихітним створінням вдається так точно орієнтуватися в таких епічних подорожах?

Вчені виявили, що птахи мають складний набір органів чуття для навігації, деякі з яких відомі, але багато залишаються загадкою для людей.

Орієнтировочні органи чуття

Зір і нюх – це два основні сигнали, які птахи використовують для пошуку шляху. Птахи, які вже мігрували, можуть запам'ятовувати знайомі орієнтири, такі як річки та гірські хребти.

На відміну від цього, перелітні птахи, які мігрують над водою, мають менше орієнтирів для орієнтування. У цих випадках вони більше покладаються на свій нюх. Одне дослідження показало, що коли їхній нюх був порушений, морські птахи Скополі ( Calonectris diomedea ) все ще могли літати над сушею, але дезорієнтувалися під час польоту над водою.

Птахи також можуть використовувати сонце та зірки як «орієнтири». Птахи, які літають вдень, використовують «сонячний компас», поєднуючи своє сприйняття положення сонця на небі з внутрішнім сприйняттям часу доби на основі своїх циркадних ритмів.

Поєднуючи ці дві інформації, птахи можуть визначити, в якому напрямку вони спрямовані, подібно до живого сонячного годинника.

Дослідження показують, що порушення циркадних ритмів птахів штучним освітленням заважає їм точно орієнтуватися, що демонструє важливість сонячного компаса для денних перелітних птахів.

Однак більшість птахів мігрують вночі, а це означає, що положення Сонця мало корисне. У цьому випадку вони покладаються на положення та обертання зірок, щоб знайти свій шлях. Вони використовують цей зоряний компас, вивчаючи положення зірок навколо небесного полюса, або Полярної зірки – зірки, яку люди використовували для навігації протягом тисячоліть.

Птахи, які літають вночі, можуть орієнтуватися за зірками (Фото: Getty Images).

Магнітне поле Землі: таємниче відчуття

Але що робити, якщо небо хмарне, і птах не бачить ні Сонця, ні зірок, ні будь-яких інших орієнтирів? Саме тут вступають у гру дивовижні пташині почуття.

Птахи можуть орієнтуватися навіть без Сонця чи зірок, частково завдяки відчуттю, яке називається магніторецепцією. Це відчуття дозволяє їм відчувати магнітне поле Землі.

Ця особлива здатність може звучати як наукова фантастика, але дослідження показують, що втручання в магнітні поля має значний вплив на птахів; наприклад, одне дослідження виявило, що зміна магнітних полів навколо голубів порушує їхню здатність знаходити дорогу додому.

Хоча очевидно, що птахи мають здатність відчувати магнітні поля, як вони це роблять, для вчених залишається загадкою. Професор Пітер Гор з Оксфордського університету, Велика Британія, каже, що птахи повинні використовувати якусь хімічну реакцію, результат якої залежить від сили та напрямку магнітного поля Землі.

Існує кілька теорій щодо того, як відбувається ця хімічна реакція, але професор Хор вважає, що це пов'язано з молекулою під назвою криптохром, яка знаходиться в сітківці птаха. Дослідники підтвердили в лабораторії, що ізольований криптохром реагує на магнітні поля, і що для цієї реакції потрібне синє світло, яке, як було показано, є необхідним для здатності птахів відчувати магнітні поля.

Однак дослідники досі не впевнені, наскільки чутливі криптохроми до виявлення невеликих змін магнітного поля Землі. «Ми дуже мало знаємо про деталі того, як працює цей компас», — каже професор Гор. «Ми навіть не знаємо, скільки молекул криптохрому міститься в сітківці птаха».

Деякі дослідження також вказують на механізм магнітного сприйняття всередині дзьоба птаха. У верхній частині дзьоба є рецептори, які взаємодіють з магнетитом, мінералом на основі заліза. Ці рецептори з'єднуються з мозком через важливі нервові шляхи, що свідчить про те, що вони можуть бути ще одним методом, який птахи використовують для вимірювання сили магнітних полів.

Окрім відчуття магнітних полів, птахи можуть збирати інформацію про напрямок, виявляючи поляризоване світло – тип світла, хвилі якого коливаються в певній площині вирівнювання.

Сонячне світло поляризується передбачуваним чином, розсіюючись крізь земну атмосферу. Використовуючи спеціальні клітини у своїх сітківках, птахи можуть відчувати ці закономірності, збираючи інформацію про положення Сонця, навіть коли воно хмарне.

Збирання частин разом

Так само, як ми використовуємо очі вдень, але можемо використовувати руки, щоб орієнтуватися в погано освітленій кімнаті вночі, птахи використовують різні органи чуття в різний час.

Птахи можуть використовувати сигнали компаса для навігації. Кожен сигнал має різне значення на шляху; наприклад, магнітне зондування менш корисне під час гроз або сонячних максимумів, які можуть порушити магнітне поле Землі.

І всім цим стратегіям значною мірою сприяє генетика птахів. Птахи успадковують міграційні схильності від своїх батьків. Відстань і напрямок польоту кожного виду значною мірою визначаються генетикою.

Зусилля щодо їх збереження включають переміщення їх в інші місця існування, але ці зусилля були безуспішними, оскільки вони настільки добре орієнтуються в місцевості, що часто повертаються до своїх старих місць існування після переміщення.

Тому дослідники все ще працюють над тим, щоб точно зрозуміти, які гени відповідають за міграційні звички птахів, оскільки розуміння цих систем буде важливим для майбутнього збереження птахів.

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