Соседи по планете: Птицы - Дмитриев Юрий Дмитриевич (читать книги онлайн бесплатно серию книг txt) 📗
Однако построить махолет можно, лишь изучив закономерности птичьего полета и переложив его на инженерный язык. Слепое копирование птичьего полета ничего не даст. Было уже много попыток простого подражания, и все они кончались неудачами.
Но крылья крыльями, они, как мы уже говорили, есть почти у всех птиц, почти все или, во всяком случае, очень многие активно пользуются ими, но в дальние странствия отправляется лишь пятая часть всего крылатого населения Земли. Потому что, кроме крыльев, нужно еще и топливо для «мотора».
Мы уже говорили, что птицы, особенно мелкие, тратят очень много энергии. Часто говорят, что энергетический обмен птиц находится на пределе возможностей живого организма. Это в обычном состоянии, то есть когда птица кормится, чистится, прыгает по веткам, перелетает с дерева на дерево, спит. Американский орнитолог Кенди по этому поводу заметил, что если бы человеку пришлось тратить столько энергии (или он имел бы возможность ее тратить), то он мог бы в течение суток каждую секунду поднимать груз весом в 400 килограммов на высоту одного метра. Такова затрата энергии птиц в обычном состоянии, затраты же на перелеты в два — четыре раза больше. Энергия птицы — это жировые запасы, сгорающие во время пути, это тот «бензин», который необходим мотору.
Долгое время думали, что жир не нужен птице — он ей мешает. Сейчас известно, что жир не только не мешает — он необходим. Даже рассчитано, сколько топлива надо иметь, чтобы пролететь определенное расстояние. Конечно, золотистой ржанке, летящей с Алеутских островов на Гавайи и за 35 часов беспосадочного полета делающей 252 тысячи взмахов крыльями (огромное мышечное напряжение!), нужно одно количество топлива, другим птицам, хоть и совершающим длительные и длинные перелеты, нужно меньше: они пополняют запасы по пути. Но, в общем-то, горючее — одно из основных условий — не случайно часто половина веса готовящейся к путешествию птицы — это жир. (Правда, бывает и гораздо меньше — 10–20 процентов, но всегда столько, сколько ей нужно.) «Птицы никогда не запасают жир в чрезмерном количестве, — пишет В. Р. Дольник. — Обычно максимальный уровень жировых резервов перелетной птицы соответствует величине необходимых затрат на бросок через преграду на пути миграции». Однако западногерманские ученые считают, что есть у них и резервный, «неприкосновенный запас». На час полета, во время которого они преодолевают пятьдесят километров, считают эти ученые, нужно 0,25 грамма жира — «топлива». Птицы имеют гораздо больше, а летят часто меньше пятидесяти километров в день, к тому же постоянно пополняют жировые запасы в пути. Впрочем, вопрос этот спорный до сих пор. С одной стороны, лишние запасы — лишняя нагрузка, мешающая лететь, с другой стороны, могут быть и непредвиденные обстоятельства, когда потребуется больше энергии, чем запасено или «рассчитано». Со временем, конечно, этот вопрос, как и многие другие, будет решен. Будет, наконец, решен и такой вопрос: как, каким образом прилетают птицы.
Как прилетают птицы?
Вопрос, который мы будем обсуждать в этой главке, — один из самых главных в проблеме изучения птичьих перелетов. Он интересует людей давно и, пожалуй, наиболее активно изучается сегодня. Вместе с орнитологами работают над его решением физики и психологи, инженеры и медики, географы и биохимики. Накоплено множество фактов, существует много (больше существовало) теорий. И тем не менее вопрос, как прилетают птицы, то есть как они справляются с тремя сложнейшими задачами: а) определяют, где они находятся в данный момент и в каком направлении должны следовать дальше; б) сохраняют направление полета и в случае необходимости изменяют его; в) узнают место назначения и определяют его с максимальной точностью, — остается еще неразрешенным. Ведь даже сами термины «ориентация» и «навигация» до недавнего времени трактовались произвольно и не имели точных границ. Сейчас наиболее приемлемая формулировка такова: «ориентация — это выбор направления, навигация — умение определить положение исходного пункта по отношению к пункту назначения и прибыть в этот пункт». Так, по крайней мере, определил эти термины французский ученый Даржен. (Добавим при этом, что навигация предполагает отсутствие знакомых животному наземных ориентиров.)
Правда, английский ученый Р. Бертон считает иначе — он не выделяет ориентацию отдельно, а объединяет ее с навигацией, отводя ей место более примитивной части навигации. По Бертону, ориентация — определение направления, а вторая часть, собственно сама навигация, — определение местонахождения в начале пути.
Но если термины уточнить можно (и не это, конечно, главное), то суть их остается загадкой в течение тысячелетий. Да, именно так. Ведь мы уже говорили, что люди очень давно пользовались голубиной почтой, использовали способности ласточек возвращаться на родину. Правда, задумываться, как это им удается, люди стали гораздо позже. И пришли к выводу: птицам помогает находить дорогу их удивительная память. Они запоминают мельчайшие детали ландшафта и, ориентируясь по ним, прилетают туда, откуда их увезли или откуда они улетели. Прийти к такому выводу помогли людям голуби: издавна устраивались голубиные соревнования, в которых побеждал голубь, раньше всех вернувшийся в свою голубятню. Для этого птиц заранее знакомили с маршрутами соревнований. И было точно установлено: если голубь знает ориентиры, то быстрее находит дом, если гоночный маршрут ему незнаком, он проигрывает соревнование. Да, голуби частично помогли открыть тайну нахождения маршрута. Но они же и опровергли эту теорию — так называемую «теорию памяти».
Английский ученый Дж. Мэтьюз, много работавший с голубями, заметил, что если птицам предоставляется возможность выбрать незнакомый, но более короткий путь, они выбирают именно его. Большое количество экспериментов показало, что птицы руководствуются все-таки не зрительной памятью при выборе направления или пути к дому, а чем-то иным.
Голубей, как правило, увозят в закрытых коробках, корзинах или ящиках. И уже одно это как-то не вязалось с «теорией памяти». Но, может быть, птицы все-таки что-то запоминают и в таком положении? Чтобы «запутать» голубей, корзинки, в которых их везли, все время крутили на патефонных дисках. Однако и после этого голуби возвращались так же легко и быстро.
Возникла новая теория: ее сторонники утверждали, что голуби запоминают не только направление, в котором их увозят, но и все петли, изгибы, повороты на пути следования как бы отпечатываются у них в мозгу. А когда надо лететь обратно, эти петли и повороты как бы «раскручиваются» в обратную сторону. Теория получила название «кинетической» (или «кинетического чувства»). Чтобы подтвердить или опровергнуть ее, голубей стали усыплять перед дорогой и даже помещать на короткое время в сильные магнитные поля. Но голуби по-прежнему возвращались, несмотря на все ухищрения людей.
В разных странах проделывались подобные опыты и с другими птицами. Но результат был всегда одинаковый — птицы возвращались.
Таким образом, и «теория памяти» и «кинетическая» теория отпали. (Действительно, нельзя же помнить то, чего не знаешь, а птицы летели по явно незнакомому маршруту.) Множество других примеров убедительно доказали несостоятельность этих теорий. В частности, известно, что голуби прилетают домой из других, совершенно иных по ландшафту стран, где ориентиры, если таковые существуют, для голубей не только не знакомы, но и не привычны.
Например, в 1920 году, отступая из Крыма, белогвардейцы прихватили с собой голубей с севастопольской военной станции. Их завезли в Германию. Однако как только той или иной птице предоставлялась возможность, то есть как только ее выпускали из голубятни, она отправлялась на родину. Улетали голуби в разное время, летели поодиночке, преодолевая путь в 2500 километров.
Еще более показателен случай с одним польским голубеводом из Ченстохова. Принадлежащего ему голубя в закрытом ящике на самолете увезли в Токио. А через несколько недель этот голубь вновь оказался в своей родной голубятне. Прилетел обратно!
