Соседи по планете: Птицы - Страница 51

Опыты Крамера были, пожалуй, первыми реальными доказательствами ориентации птиц. Крамер доказал, что птицы ориентируются по солнцу. (Этот тип ориентации был назван «солнце-компасной ориентацией».) Для того чтобы выбрать направление, птицы должны были обязательно видеть солнце — реальное или мнимое, но обязательно солнце или хотя бы участок неба, ближайший к солнцу.

Однако Крамер на этом не остановился. Следующая серия опытов принесла еще более удивительные открытия.

В той же круглой клетке прикрепили двенадцать совершенно одинаковых и находящихся на одинаковом расстоянии друг от друга кормушек. Но кормили птиц только в одной. Птицы быстро освоили ее, а указателем к этой кормушке служило «солнце», то есть отражающиеся от зеркала под определенным градусом лучи сильной лампы. Если эти лучи исчезали, скворцы теряли ориентацию, теряли свою кормушку, когда появлялись снова, птицы вновь обретали уверенность. Но летели к той кормушке, куда «указывало» солнце, причем отклонялись они как раз на столько градусов, на сколько отклонялся угол падающих в клетку лучей. Чтобы избежать случайностей, опыты многократно повторяли и с искусственным солнцем и с настоящим, регулируя солнечный свет с помощью зеркал. Результат всегда был один и тот же. Но это хоть и очень интересное открытие, после того, что установили птичью ориентацию по солнцу, можно было предугадать. Тут людей поразило другое: ведь солнце по отношению к птицам не неподвижно. Оно все время перемещается. Казалось бы, такое положение должно сбивать птиц с толку. Но на самом же деле птицы ориентируются безошибочно, будто знают о движении светила. И не просто знают, а им известно, как час от часа меняется положение солнца на небосводе, будто измеряют меняющийся угол наклона, причем измеряют совершенно точно. Чтоб окончательно убедиться в этом, стали проводить опыты с птенцами. Двухнедельных скворчат, находившихся все время в глубоком темном скворечнике, куда не проникали солнечные лучи, выпустили в круглую клетку. Очень скоро они освоились и стали легко ориентироваться, внося при этом соответствующие коррективы с учетом движения солнца, то есть определяли угол между направлением своего движения и положением солнца.

Это казалось настолько невероятным, что долгое время биологи даже не хотели всерьез обсуждать подобные вопросы. Однако накапливающиеся факты, результаты опытов заставили скептиков поверить и в этот и в другой, кажущийся невероятным, феномен — в способность птиц (и не только птиц) ориентироваться в пространстве и во времени. Иными словами, поверить в то, что у животных есть «часы».

Ученые назвали этот феномен физиологическими часами или эндогенным счетчиком времени. Феномен до сих пор остается загадкой. Нет еще ни одного сколько-нибудь убедительного и точного объяснения ему, нет обоснованной теории, позволяющей понять тайну физиологических часов. И в то же время явление это знакомо всем, даже тем, кто и не слышал о существовании физиологических часов. Мы встречаем их на каждом шагу.

Действительно, кто не знает, что одни цветы открываются ночью, другие — днем, что с наступлением темноты одни животные засыпают, другие — пробуждаются. Это элементарный пример физиологических часов. Другой, тоже элементарный пример: человек, живущий, допустим, в Иркутске и ложащийся спать регулярно в 12 часов ночи, приехав в Москву, в первые дни уже в 7 часов вечера захочет спать (в Иркутске в это время как раз 12). А если он у себя дома встает регулярно в 8 утра, то в Москве будет просыпаться в 3 часа ночи. То же самое произойдет с москвичом, приехавшим в Иркутск: 12 часов ночи в Иркутске наступает тогда, когда в Москве только 7 часов вечера, и москвич вряд ли сможет заснуть в полночь по иркутскому времени, а в 8 утра москвичу будет очень трудно проснуться: ведь в Москве будет только час ночи.

Это элементарные примеры. А вот чуть посложнеё: человек привык вставать в одно и то же время точно по будильнику. Через какой-то период он уже будет просыпаться сам, причем с точностью до минуты. Или, если ему надо проснуться в определенный час, он поставит свои «головные часы» (так называют ученые этот еще не исследованный физиологический механизм) на определенный час и проснется, когда нужно.

Физиологические часы, как уже говорилось, есть и у животных, есть и у растений. Они регулируют или управляют суточной активностью: у растений в определенное время суток поникают листья и открываются или закрываются цветы, усиливается или ослабевает рост, у животных суточная активность проявляется в сне или бодрствовании, отыскивании корма или постройке гнезд и так далее. Причем ритмично и регулярно все повторяется изо дня в день, и дни эти могут совпадать из года в год.

Однако между часами, созданными людьми, и физиологическими часами есть существенная разница. Часы идут невзирая на окружающую обстановку, физиологические часы непосредственно связаны с ней.

Физиологические часы — явление наследственное, врожденное: животные и растения, появляясь на свет, уже имеют заведенные и выверенные часы. И они устанавливают режим дня или ночи в соответствии с целым рядом обстоятельств. Например, в мае они «работают» несколько иначе, чем, скажем, в сентябре: день короче.

Однако часы эти нуждаются в «заводе». Например, если растения проращивать в светлом помещении круглые сутки (или, напротив, в темном), то появившиеся ростки будут вроде бы лишены часов, лишены периодических ритмов. Это относится и к животным, появившимся в подобной ситуации. Но стоит хоть на мгновение это положение изменить (дать свет или погасить его, в зависимости от того, в каких условиях находился до этого подопытный объект), и часы начинают сразу «ходить».