6
Магнитное чувство
На способность порой ссылаются гипотетически, не зная точно, существует ли она.
Артур Ландсборо Томсон. Магнитное чувство (Статья для «Нового словаря птиц»)
Малый веретенник во время миграции. Ведомые магнитным чувством, эти птицы мигрируют с Аляски в Новую Зеландию, совершая одиночный безостановочный перелет на расстояние 11 тысяч километров за восемь дней
Я осторожно спускаюсь по крутому каменистому склону на острове Скомер, подкрадываясь к ничего не подозревающей группе кайр. Большинство пар растит единственного птенца, и каждый из этих птенцов, как мне кажется, в настоящую минуту ждет и гадает, с какой стороны ему в очередной раз доставят пищу. Далеко внизу волны бьются о черные базальтовые скалы, на востоке под ясным голубым небом можно смутно разглядеть очертания дикого побережья Пембрукшира. Я останавливаюсь над группой кайр и придвигаюсь к самому краю вместе с моей усовершенствованной рыболовной удочкой. Позаботившись о собственной безопасности, я осторожно цепляю одну из взрослых птиц за ногу и начинаю подтягивать к себе. Лишь через несколько мгновений птица замечает неладное. Но уже слишком поздно! Кайра не успевает понять, что произошло, а я уже крепко держу ее в руках. Эта явная глупость, кротость или невнимательность – причина, по которой в прошлом птиц этого вида называли «глупыми кайрами». К счастью для меня, они и вправду слегка наивны, и за следующий час я одну за другой успеваю поймать всего восемнадцать кайр. Каждой пойманной птице мы надеваем на одну ногу металлическое кольцо для кольцевания, а на другую – особое пластиковое кольцо с крошечным геолокатором, который будет фиксировать показатель освещенности каждые десять минут, пока через два или три года у него не сядут батарейки. Уровень освещенности варьируется для разных широт и долгот, позволяя нам определить, где побывала птица. Укрепив устройство, мы сразу отпускаем птицу: рванувшись в сторону моря, все они описывают широкую дугу и через несколько минут возвращаются, трепеща крыльями, обратно на скальный карниз, к своим птенцам.
Я изучаю кайр на этом острове с 1970-х годов, а сейчас, когда пишу эти строки, идет 2009 год. Мы работаем вместе с Тимом Гилфордом, его студентами из Оксфорда, а также моим давним коллегой по Шеффилду Беном Хэтчуэллом, темой диссертации которого тоже были кайры с острова Скомер.
Проходит двенадцать месяцев, и я опять на скале, готовлюсь спуститься к той же маленькой группе кайр. На этот раз все происходит иначе: пуганая кайра всего боится. Птицы знают, чего ожидать, и, несмотря на эмоциональную привязанность к птенцам, стараются больше не попадаться на мою удочку. Теперь уже я начинаю чувствовать себя глупо, так как нам с коллегами не терпится снять геолокаторы и посмотреть, где наши птицы успели побывать за прошедший год. О том, где кайры со Скомера проводят зиму, мало что известно, и завеса этой тайны приоткрывается, лишь когда окольцованную птицу находят мертвой – в этом случае нам предстает жестокое зрелище с возможными искажениями.
Пристроившись на высоте 70 м над морем, я подаюсь вперед со своей удочкой для кайр, изо всех сил тяну руки, а птицы отступают все дальше к краю, уворачиваются от крючка, стараясь не попасться. По прошествии получаса я сдаюсь и лезу по веревке вверх, туда, где вдали от птиц ждут мои коллеги. Они разочарованы моим фиаско так же, как и я, и теперь вызывается попробовать Бен.
Он исчезает за краем скалы, и все, что мы видим, – макушку его альпинистского шлема, да иногда конец удочки, пока он терпеливо подбирается поближе к птицам. Когда птицы находятся в состоянии повышенной тревоги, как сейчас, надеяться можно лишь на какой-нибудь отвлекающий момент вроде драки или вернувшейся с рыбой кайры. Именно это и происходит – драка (я слышу агрессивные крики), и я вижу, как Бен целеустремленно водит удочкой. Внезапно он взбирается по веревке и, широко улыбаясь, вручает мне кайру с заметным издалека зеленым геолокатором.
Мы переносим птицу еще на 70 м вверх, к вершине утеса, где ждут студенты Гилфорда. Геолокатор, по-прежнему на птичьей ноге, подключен к ноутбуку, информация скачана. Нет никакой гарантии, что результаты нас удовлетворят: порой эти устройства дают сбои. Но не на этот раз. Через несколько минут после поимки, словно по волшебству, предыдущие 370 дней из жизни птицы демонстрируются на компьютерном экране. Мы лежим на траве, сгрудившись вокруг ноутбука и прикрывая экран от солнца. Появляется карта мира с указанием координат, зафиксированных с десятиминутным интервалом, и наконец перед нами возникает все путешествие птицы длиной в целый год.
Вот что мы видим: вскоре после окончания предыдущего периода размножения в прошлом июле птица отправилась на юг, к Бискайскому заливу, провела там несколько недель, затем улетела на 1500 км севернее, чтобы провести почти всю зиму на северо-западе Шотландии. Снова к Бискайскому заливу она перебралась за несколько недель до начала нынешнего периода размножения, а уже оттуда улетела на Скомер, на этот самый скальный карниз.
Это мгновенное вознаграждение – уникальные данные за целый год, за считаные минуты выведенные на экран компьютера. Настоящее чудо, и действительно, новые методы слежения – с геолокаторами, спутниковыми датчиками и так далее – произвели революцию в изучении перемещения птиц, их миграции и способов ориентирования.
Позднее мы находим геолокаторы еще у нескольких кайр и с облегчением видим, что все они показывают схожие маршруты, в итоге у нас появляется динамическая картина гигантских расстояний, которые эти птицы преодолевают за зимние месяцы, находясь вдали от колонии.
Это совершенно новая информация о кайрах. Несколько полученных результатов полностью меняют наши представления об их перемещениях, полученные благодаря десятилетиям кольцевания. Мы с Беном в восторге: долгие годы мы строили догадки о том, где могут находиться наши кайры в промежутках между периодами размножения. Но по сравнению с некоторыми недавно завершенными исследованиями других видов птиц наш успех выглядит скромно. Недавно применение геолокаторов для отслеживания маршрутов таких мелких птиц, как обыкновенный жулан и соловей, показало, что они совершают перелеты из Северной Европы в Африку и обратно. А что касается преодолеваемых расстояний, наиболее впечатляющие результаты были получены для буревестников, альбатросов и полярных крачек, совершающих невероятные перелеты через океан, и самым поразительным из них стал безостановочный перелет малого веретенника из Новой Зеландии на Аляску: 11 тысяч километров за восемь дней.
Мы сидим под солнцем на вершине скалы на острове Скомер, и при виде карты на экране компьютера у нас возникает нешуточный вопрос. Как, не видя ничего, кроме океанского горизонта, кайры знают, в какую сторону лететь к своей гнездовой колонии, или же как находят места для поисков корма в Бискайском заливе или на севере Шотландии? Каким образом малые веретенники пересекают весь Тихий океан, не сбиваясь с пути? Как птицы находят дорогу – не только во время миграций, но и в повседневной жизни – вопрос, которым люди не раз задавались за прошедшие тысячелетия.
Над тем же вопросом задумались в 1930-х годах Дэвид Лэк и Роналд Локли. Лэк был школьным учителем в Дартингтоне, Девон, в свободное время изучал зарянок, позднее приобрел известность благодаря своей книге «Жизнь зарянки» (The Life of the Robin, 1945), а в дальнейшем снискал славу выдающегося орнитолога. Орнитолог-любитель Роналд Локли в 1927 году, в возрасте 26 лет, поселился с женой Дорис на необитаемом острове Скокхолм, в пяти километрах к югу от Скомера. Последующие несколько лет Локли изучал морских птиц острова, в том числе самый многочисленный и загадочный вид – обыкновенного, или малого, буревестника. Около 150 тысяч пар малых буревестников, которые проводили период размножения на соседствующих островах Скомер и Скокхолм, представляли собой примерно 40 % их мировой популяции. Эти птицы ведут ночной образ жизни, избегая хищных чаек, и селятся на берегу с марта по сентябрь только с целью размножения, а остальную часть года проводят в море. Исследования биологии размножения этих птиц, предпринятые Локли, открыли новые рубежи, так как в то время лишь очень немногие морские птицы были изучены во всех подробностях.
В июне 1936 года Лэк привез группу школьников на Скокхолм, где они разбили лагерь недалеко от маленького беленого коттеджа Локли. Однажды вечером в сумерках Лэк и Локли разговорились о том, каким образом птицы находят дорогу, и задумались, что было бы, если бы Лэк увез буревестника с собой в Девон: насколько быстро птица вернулась бы на Скокхолм? Детям, которые слушали их, затея понравилась, так что 17 июня, покидая Скокхолм, Лэк и дети увезли с собой трех буревестников, каждого с отличительным кольцом. К сожалению, две птицы погибли в дороге, а третью, которую Локли назвал Кэролайн (своих окольцованных птиц он без стеснения очеловечивал), выпустили, как и предполагалось, с мыса Старт-Пойнт на юге Девона, на расстоянии 225 миль (360 км) по морю от Скокхолма. Это произошло 18 июня в 2 часа дня. Связь между Девоном и Скокхолмом обеспечивала лишь почта, доставка которой занимала несколько дней, поэтому Локли не подозревал, что две из его любимых птиц погибли. Полагая, что кто-нибудь из птиц вернется самое раннее 19 июня, Локли тем не менее решил проверить их гнездовые норы около полуночи 18 июня. К его изумлению, Кэролайн вернулась и уже высиживала яйцо – всего через 9 часов 45 минут после того, как ее отпустили. Локли восторженно писал: «Ясно… что Кэролайн знала дорогу. Ей не понадобилось тратить время на поиски. Она определила, в какой стороне находится Скокхолм, и полетела туда. Наш успех с Кэролайн раздразнил нас, побуждая к новым экспериментам».
Для того чтобы выяснить, действительно ли буревестники обладают способностью к истинной навигации, Локли и Лэк решили, что выпускать их надо из тех мест, где птицы не могли бывать ранее. В результате состоялся ряд «выпусков» из все более удаленных мест, в том числе из далекого от побережья Суррея в Великобритании, из Венеции в Италии и из Бостона в США. Быстрота, с которой некоторые птицы вернулись на Скокхолм, вновь подтвердила наличие развитой способности к навигации.
Основополагающие исследования Локли продолжил и развил Джеффри Мэтьюз – орнитолог из Фонда диких птиц в Слимбридже, Глостершир, Великобритания, который возвел все тот же опыт на гораздо более высокий научный уровень в 1950-х годах. Мэтьюз выпускал птиц в различных местах, в том числе с крыши библиотечной башни Кембриджского университета, отмечал, в какую сторону они улетали, и старался не выпускать следующих, пока предыдущие не скроются из виду (чтобы исключить вероятность их взаимного влияния). Большинство птиц покидали башню библиотеки, улетая на запад, пересекали всю страну и возвращались прямиком на Скокхолм, «представляя первые неоспоримые доказательства наличия способности к истинной навигации у диких птиц». Интересно, что думали орнитологи-любители, не подозревающие об этом важном эксперименте, когда случайно видели на расстоянии множества миль от моря одного из буревестников, мчащихся на запад.
Локли не только приступил к исследованиям способности к навигации у буревестников, но и первым изучил биологию размножения этого вида и установил, что время насиживания у него составляет 51 день, что партнеры сменяют друг друга каждые шесть дней и что медленно растущий птенец проводит в гнездовой норе не меньше десяти недель, прежде чем наконец оперяется. Локли покинул Скокхолм в 1939 году, перед самым началом Второй мировой войны, однако в начале 1960-х интерес к скокхолмским буревестникам вспыхнул вновь, когда к исследованиям для своей диссертации приступил на том же острове Майк Харрис. Для начала Харрис окольцевал большое количество птенцов буревестника в попытке лучше понять биологию вида; в период с 1963 по 1976 год было окольцовано невероятно много птиц – 86 тысяч (благодаря помощникам, получившим ласковое прозвище «невольники буревестников»). Удачным итогом всего этого кольцевания стал ряд находок окольцованных птиц, которые позволили приблизительно понять, где буревестники находятся в промежутках между периодами размножения. Было уже известно, что обыкновенные, или малые, буревестники иногда появляются в Южном полушарии; знаток морских птиц, биолог Роберт Кашмен Мерфи, видел одного из них у побережья Уругвая в 1912 году, но считалось, что речь идет о птицах, гнездовые колонии которых находятся у самой южной границы их ареала, на Азорских островах. Подтверждение того, что птицы со Скокхолма иногда улетают на расстояние 10 тысяч километров от него, достигая Южной Америки, впервые было получено, когда на побережье Аргентины в 1952 году нашли окольцованного мертвого буревестника. Но разумеется, одна ласточка (или в данном случае – один буревестник) не делает весны и не служит убедительным доказательством регулярных перемещений на большие расстояния.
Гипотеза о том, что обыкновенный, или малый, буревестник постоянно зимует у берегов Южной Америки, получила элегантное подтверждение в 1980-х годах, когда Майк Брук и его бывший научный руководитель Крис Перринс решили изучить сведения о найденных окольцованных буревестниках, скопившиеся за предыдущие двадцать лет. Пользоваться сведениями о таких находках, чтобы сделать выводы о перемещениях морских птиц, – все равно что пытаться выяснить, где проводят летние каникулы британские туристы, обращаясь за информацией в полицейские участки, куда доставили их потерянные паспорта: результаты в лучшем случае будут грубыми, приблизительными и подверженными всевозможным систематическим ошибкам. Находки указывали, что буревестники покидали свои гнездовые колонии на Скокхолме и в других окрестностях Британских островов осенью, летели на юг мимо Бискайского залива и Мадейры, Канарских островов и Западной Африки, а затем где-то вблизи экватора пересекали океан, направляясь к Южной Америке, и прибывали на побережье Бразилии. Обратный путь следующей весной начинался с того, что птицы направлялись к центру южной части Атлантического океана, после чего летели к Британским островам чуть более смещенным к западу маршрутом, отличающимся от маршрута их миграции на юг.
В августе 2006 года Тим Гилфорд и его коллеги разместили геолокаторы на самцах и самках шести пар малых буревестников, гнездящихся на острове Скомер. Поскольку малые буревестники гнездятся в норах, ловить их проще, чем кайр. Следующей весной, после того как каждая самка снесла свое единственное яйцо, все двенадцать птиц были снова пойманы. Анализ геолокатора подтвердил широкий диапазон перемещений, ранее предполагавшийся по результатам пятидесяти лет сбора сведений о находках окольцованных птиц, но вместе с тем содержал неожиданную информацию. Во-первых, зимовка птиц проходила дальше на юге, чем указывали находки, – у берегов Аргентины, к югу от Ла-Платы, в зоне смешанных океанических приливных течений, предположительно богатой рыбой для птиц. Во-вторых, ранее считалось на основании случайных и очень быстрых находок, в том числе птицы, найденной на берегу Бразилии всего через шестнадцать дней после кольцевания, что буревестники сразу улетают к местам зимовки. Информация с геолокатора показала, что такие быстрые и прямые перелеты нетипичны: обычно птицы мигрируют с частыми остановками, как и наземные виды, предположительно с целью восстановления сил. В некоторых случаях пребывание буревестников на местах остановок достигало пары недель.
Если новые технологии пополнили и уточнили наши представления о гигантских расстояниях, которые преодолевают некоторые птицы, мало что нового удалось узнать – по крайней мере, на данный момент, – о том, как именно птицы совершают эти перелеты и как они не сбиваются с пути.
Как ни парадоксально, больше всего о навигационных механизмах мы узнали благодаря изучению птиц, содержащихся в неволе. В начале XVIII века во время случайных наблюдений за певчими птицами в клетках, такими как соловьи, было отмечено, что эти птицы начинают волноваться и скакать в клетке каждую осень и весну, когда в природных условиях им предстояло бы мигрировать. Двести пятьдесят лет спустя, в 1960-х годах, биологи наконец сумели воспользоваться так называемым миграционным беспокойством, применив оригинальное устройство – конусную клетку Эмлена, названную в честь Стива Эмлена, который изобрел ее.
Конусная клетка Эмлена произвела революцию в изучении миграции птиц. Она представляет собой воронку диаметром 40 см в самом широком месте, стенки которой выстланы фильтровальной бумагой, на дне лежит штемпельная подушечка, верх затянут сеткой, через которую птица видит небо. Во время прыжков птицы чернила на ее лапках оставляют на фильтровальной бумаге следы, указывающие и направление, и интенсивность миграции. Вся прелесть клетки Эмлена в том, что она обходится дешево и позволяет ученым очень быстро провести опыты на большом количестве (мелких) птиц. Порой достаточно посадить перелетную птицу в такую клетку на час, чтобы получить показательные следы. Благодаря этому методу, подтвержденному множеством разных способов, теперь мы знаем, что у мелких птиц существует генетическая программа, согласно которой они летят в определенном направлении конкретное количество дней. Но, несмотря на всю важность этих сведений, их одних недостаточно, чтобы объяснить нам, как птицы не сбиваются с пути. Безусловно, они не в состоянии объяснить, откуда малый буревестник над лишенным ориентиров Атлантическим океаном знает, как вернуться на Скомер, или как соловей, отдыхающий в оазисе среди Сахары во время весеннего путешествия на север, знает, как найти свою прошлогоднюю территорию в лесах Суррея.
Исследование способности птиц находить верный путь имеет долгую и временами горькую историю. В середине XIX века преобладали две основные гипотезы, объясняющие, как находят дорогу домой такие птицы, как голуби. Согласно одной, птицы запоминают ее, улетая из дома, – это предположение не было подтверждено. Вторая гипотеза была основана на сравнительно недавнем открытии: выяснилось, что Земля действует как гигантский магнит и что птицы обладают шестым чувством, благодаря которому воспринимают магнитное поле Земли. Писатель Жюль Верн поспешил воспользоваться этим, и главный герой в его книге «Путешествие и приключения капитана Гаттераса» (1866) «…под влиянием магнитного притяжения… неуклонно направлялся к северу». Предположение, что скорее птицы, нежели люди, могли бы пользоваться магнитным чувством для ориентации, было высказано русским зоологом Александром фон Миддендорфом в 1859 году, однако к его словам отнеслось с пренебрежением большинство других орнитологов, в том числе британец Альфред Ньютон в конце XIX века.
В 1936 году Артур Ландсборо Томсон, еще один британский орнитолог, писал: «Никаких доказательств какого-либо магнитного чувства никем не получено… более того, гипотеза становится менее привлекательной при рассмотрении, поскольку эти явления выглядят не соответствующими цели». Аналогично в 1944 году Дон Гриффин писал в своем обзоре (в остальном прозорливом): «Никакой чувствительности к магнитному полю не продемонстрировало ни одно животное…», и далее: «…восприятие такого слабого поля, как геомагнитное, исключительно маловероятно, поскольку в тканях живых организмов, насколько это известно, не содержится никаких ферромагнитных веществ (таких, как металлическое железо, магнетит, никель или кобальт), которые могли бы быть ответственны за появление заметных механических сил в магнитном поле Земли».
Вскоре после этого, в начале 1950-х, немецкий орнитолог Густав Крамер задумался о той же проблеме, посмотрел на нее иначе и сообразил, что ориентирование складывается из двух элементов. Птицы должны знать, где они находятся в момент, когда их отпускают, и вместе с тем должны представлять, в какой стороне их «дом». Так ориентируются люди: первый шаг – изучение карты («где это я?»), второй – применение компаса («в какой стороне дом?»). Модель Крамера получила название «карта и компас».
Существует несколько потенциальных компасов. Наиболее знаком нам магнитный компас – прибор, магнитная стрелка которого под действием магнитного поля Земли располагается вдоль его силовых линий и указывает на север. Биологи, изучающие миграции живых организмов, выявили другие типы компасов, по которым ориентируются птицы, в том числе солнечный компас (им пользуются птицы, мигрирующие в дневное время) и звездный компас (пригодный для ночных мигрирующих птиц).
Первые подтверждения тому, что птицы обладают магнитным компасом, появились в 1950-х годах, когда Фредерик Меркель и его студент Вольфганг Вилчко изучали миграционное поведение зарянки в Германии. Очевидно, наблюдать за процессом миграции нелегко, особенно если речь идет о таких птицах, как зарянки, мигрирующих по ночам. Однако, поймав зарянок незадолго до начала миграции и поместив их на несколько часов в специально сконструированную «ориентационную клетку» – предшественницу конуса Эмлена, ученые смогли увидеть, в каком направлении они скачут или вспархивают, и это поведение в точности отражало направление их миграции. Пользуясь ориентационными клетками, в которых зарянки могли видеть ночное небо, Меркель и Вилчко обнаружили, что птицы пользуются звездами как компасом, чтобы двигаться на юго-запад из Германии во время осенних миграций. Но когда исследователи выясняли, как действуют зарянки в полной темноте, оказалось, что птицы не только не выказывают растерянности, как ожидалось, но и продолжают прыгать и вспархивать в обычном для них юго-западном направлении. Выводы ошеломляли: звезды не обязательны для правильной ориентации птиц. Дело должно быть в чем-то другом.
Для того чтобы проверить, не является ли этим «чем-то другим» магнитный компас, исследователи помещали зарянок в ориентационные клетки, окруженные огромной электромагнитной катушкой, позволяющей изменить направление горизонтальной составляющей магнитного поля. Затем они сравнивали направление, куда рвались зарянки, меняя или смещая поле на восток или на запад. Как и надеялись ученые, птицы вели себя в точности так, будто сумели определить направление магнитного поля и в соответствии с этим изменили направление попыток улететь.
Исследования других видов птиц в дальнейшем давали схожие результаты, и к 1980-м годам было в целом принято, несмотря на прежний скептицизм, что птицы действительно обладают магнитным чувством, которое позволяет им определять направление по компасу, пользуясь магнитным полем Земли. Другими словами, эти птицы на самом деле обладают магнитным компасом.
Примечательно то, что птицы также обладают магнитной картой, которая дает им возможность определять свое местонахождение – как система GPS, только вместо спутниковых сигналов птицы пользуются магнитным полем Земли. Мигрирующие птицы в этом отношении не уникальны: магнитное чувство было выявлено у немигрирующих птиц, таких как большинство куриных, а также у млекопитающих и бабочек, предположительно для ориентации при перемещении на более скромные расстояния.
Одна из причин, по которым магнитное чувство некогда казалось столь невероятным, – явное отсутствие у птиц специфического органа, способного улавливать магнитное поле. Органы таких чувств, как зрение и слух, то есть глаза и уши, явно предназначены для непосредственного улавливания света и звука соответственно из окружающей среды. Но с восприятием магнитного поля дело обстоит иначе: в отличие от света и звука, оно может проходить сквозь ткани организма. Это означает, что птицы (или другие организмы) могут воспринимать магнитные поля за счет химических реакций в отдельных клетках всего тела.
В настоящее время существует три основные теории восприятия магнитных полей животными, в том числе птицами. Первая называется теорией электромагнитной индукции и считается применимой к рыбам, однако у птиц и других животных, по-видимому, отсутствуют высокочувствительные рецепторы, необходимые для такого механизма. Вторая теория имеет отношение к магнитному минералу магнетиту (одному из видов оксида железа), обнаруженному в некоторых бактериях в 1970-х годах и отвечающему за ориентацию бактерий в магнитном поле. Дальнейшие исследования показали, что в организме других видов, таких как медоносные пчелы, рыбы и птицы, также содержатся мельчайшие кристаллы магнетита. В 1980-х микроскопические кристаллы магнетита были найдены в глазах и носовой полости в верхней части клюва – в последнем случае внутри нервных окончаний – у голубей. Как мы убедимся, такая локализация кристаллов выглядит перспективной, если они действительно играют некую роль в ориентации. Третья теория представляет собой любопытное предположение о том, что восприятие магнитного поля обусловлено некой химической реакцией.
В 1970-х годах выяснилось, что химические реакции некоторых типов можно изменить путем воздействия магнитных полей, но в то время никому и в голову не приходило, что подобный процесс способен помочь перелетным птицам не сбиться с пути. Еще примечательнее то, что эти конкретные химические реакции происходят под воздействием света: это побудило группу исследователей в США строить догадки о способности птиц «видеть» магнитное поле Земли.
Эта маловероятная гипотеза побудила Вольфганга Вилчко и его жену Росвиту заняться исследованиями. Из трудов других ученых они знали, что в условиях свободного полета голуби, один глаз которых заклеен непрозрачным пластырем, находят дорогу домой успешнее, если могут видеть правым глазом, а не левым. Следует отметить, что улучшение результативности при открытом правом глазе было более выраженным при облачности (в условиях невидимости солнца). Разумеется, это означало, что птицы не в состоянии пользоваться солнечным компасом, и указывало на то, что восприятие магнитного поля у них, возможно, как-то связано с правым глазом. Такое предположение кажется маловероятным, но Вилчко и его коллеги знали также о высокой степени межполушарной асимметрии у этих птиц, а результаты, полученные в экспериментах с голубями, соответствовали представлениям о том, что левое полушарие (получающее зрительную информацию от правого глаза, как мы видели в главе 1) лучше обрабатывает информацию, связанную с хомингом и ориентацией. Для того чтобы проверить это предположение напрямую, Вилчко обратились к своему излюбленному подопытному виду – зарянке.
С обоими незакрытыми глазами зарянки ориентировались в направлении своих обычных миграций. Но когда горизонтальную составляющую магнитного поля в целях эксперимента повернули на 180° (как в ранних опытах), направление, куда рвались птицы, также изменилось на 180°. Затем эксперимент повторили для зарянок, один глаз которым заклеили непрозрачным пластырем. Если свет воспринимал правый глаз (то есть пластырем был заклеен левый), ориентация птиц оставалась точно такой же, как при обоих глазах, воспринимающих свет. Но если закрывали правый глаз и птица видела свет только левым, зарянки теряли способность ориентироваться, то есть не чувствовали магнитное поле Земли. Эти поразительные результаты указывали, что магнитное поле Земли чувствует лишь правый глаз.
Как же осуществляется этот процесс – «правый глаз / левое полушарие мозга»? Может быть, правый глаз просто более чувствителен к свету? Выясняя это, Вилчко провели еще один опыт, снабдив своих зарянок аналогом контактных линз. Обе «линзы» пропускали одинаковое количество света, но одна была матированной, через нее мир виделся расплывчатым, а другая – прозрачной. Результаты вновь оказались поразительными. Эффект «правый глаз / левое полушарие мозга» сохранился, но, когда зарянки видели мир только правым глазом через матированную линзу, они не могли ориентироваться. С прозрачной линзой на правом глазу они ориентировались так же точно, как прежде.
Это означает, что решающую роль играет не столько сам свет, сколько четкость изображения. По-видимому, способность зарянки видеть контуры и очертания ландшафта обеспечивает соответствующий сигнал для восприятия магнитного поля. Удивительно! Как сказал один из моих коллег, «такое нарочно не придумаешь».
А как же вписывается в теорию вызванной зрительным сигналом химической реакции гипотеза с магнетитом, о которой я упоминал ранее? По-видимому, это не альтернативные, а скорее обособленные процессы, которые, возможно, действуют слаженно в организме одного и того же животного: химический механизм в глазу обеспечивает компас, а магнетитные рецепторы в клюве – карту. Может быть, компас определяет направление магнитного поля, а карта – силу или напряженность того же магнитного поля, и путем объединения информации обоих типов птица находит дорогу домой, будь то через лишенный явных ориентиров океан или через протяженный материк.
Исключительным выглядит сам факт, что магнитное чувство у птиц некогда считалось несуществующим и что открытия, связанные с чувствами у птиц, до сих пор продолжаются. Именно такие открытия, как эти, преображают науку.