12

Могут ли птицы находить дорогу домой по запаху?

О загадочных навигационных способностях почтовых голубей я впервые услышал в университетском кабинете, выходящем окнами на залитый солнцем ботанический сад в Пизе, неподалеку от знаменитой падающей башни.

Паоло Луски и Анна Гальярдо были учениками покойного Флориано Папи: выше мы уже говорили о его работе, посвященной морским блохам. Подростком Папи, который умер всего за полгода до моего приезда в Пизу, помогал партизанам сражаться с нацистами, оккупировавшими тогда Италию. Он переносил тайные сообщения; если бы его поймали, то расстреляли бы как шпиона. После войны он получил в награду за свою отвагу стипендию на обучение в Высшей нормальной школе Пизы и стал специалистом по плоским червям, а также по световой передаче информации у светляков. Но Папи, родившийся на острове Эльба, был к тому же заядлым моряком, и это побудило его обратить внимание на бионавигацию.

Еще в 1873 году Альфред Рассел Уоллес (1823–1913), одновременно с Дарвином предложивший теорию эволюции путем естественного отбора, предположил, что животные могут находить обратную дорогу к дому при помощи обоняния.

…имеющаяся у многих животных способность находить обратную дорогу после путешествия, совершенного вслепую (например, в закрытой корзине, перевезенной внутри экипажа), обычно считается несомненным примером истинного инстинкта. Мне, однако, кажется, что животное, оказавшееся в таких обстоятельствах… замечает сменяющиеся по пути запахи, которые оставляют в его рассудке последовательность изображений, столь же четких и ярких, как те, которые мы можем получить при помощи зрения. Повторение этих запахов в строгом обратном порядке – притом что каждый дом, каждая канава, каждое поле и каждая деревня обладают своей собственной, четко определенной индивидуальностью, – позволило бы такому животному без труда следовать по тому же пути в обратном направлении, сколько бы поворотов и развилок на нем ни встречалось.

Несмотря на авторитет Уоллеса, другие ученые не спешили развивать его идею. Но в 1970-е годы за это дело взялся Папи. Он заметил, что до тех пор никто не исследовал вопрос о том, входит ли обоняние в состав навигационного инструментария почтовых голубей, – хотя значение таинственных «атмосферных факторов» уже было отмечено.

В то время внимание исследователей навигации у птиц было почти исключительно обращено на использование небесных ориентиров, в особенности солнечного компаса. Считалось, что птицы в общем случае мало используют запахи и даже не обладают особенно чувствительным обонянием. Поэтому, когда Папи лишил голубей обоняния (то есть вызвал у них аносмию) и обнаружил, что они утратили способность находить дорогу домой из незнакомого места в пятидесяти четырех километрах к западу от своей голубятни, находившейся во Флоренции, – в нормальном состоянии это путешествие не вызвало бы у них никаких затруднений, – это сильно удивило даже его самого.

Папи увидел в этих загадочных результатах свидетельство того, что птицы очень внимательно отслеживают разные запахи, которые приносит в их голубятню. Он решил, что они ассоциируют доходящие до них различные ароматы с направлением, откуда в данный момент дует ветер. Голубь, узнавший один из этих характерных запахов в том месте, в котором его выпустили, прокладывает курс к дому, выбирая направление, противоположное тому, откуда дул ветер, приносивший тот же запах в его голубятню. Это звучит странно, но в принципе приблизительно то же самое можно сделать, определив по компасу направление на удаленный ориентир, а потом, достигнув этого ориентира, отправиться обратно к исходной точке в строго противоположном (или «возвратном») направлении.

Так родилась «гипотеза ольфакторной навигации» (навигации по запаху). Но идея о том, что из запахов можно получать какую бы то ни было информацию, которая может быть использована в навигации на дальние расстояния, была встречена с недоверием. По словам Гальярдо, Папи мрачно шутил, что ему отказывается верить даже собственная жена.

Сперва почти никто не мог поверить, что обоняние может приносить какую-либо практическую пользу на расстоянии десятков километров. Одно из особенно веских возражений заключалось в том, что турбулентность, несомненно, должна перемешивать воздух настолько, что любая запаховая информация дальнего действия, достигающая ноздрей птицы, будет безнадежно искажена. Кроме того, вызывал беспокойство тот факт, что многочисленным ученым вне Италии не удавалось воспроизвести результаты, полученные Папи.

Одно из весьма резонных опасений, которое первым высказал сам Папи, состояло в том, что после процедур, использующихся для лишения птиц обоняния, птицы могут быть настолько выведены из равновесия, что уже не смогут замечать вообще никаких ориентиров – ни запаховых, ни других. Однако это, по-видимому, оказалось не так. Многочисленные эксперименты показали, что голуби, лишенные обоняния, способны успешно ориентироваться, если их выпустить в знакомом районе, в котором они могут находить дорогу к дому по визуальным ориентирам.

Но можно ли доказать, что на способность голубей находить дорогу влияет направление ветров, дующих на их голубятне?

Папи подвергал молодых голубей воздействию ветров, которые искусственно отклонялись вправо или влево отражателями, установленными на голубятне. Он пытался даже изменять направление ветра на обратное при помощи вентиляторов. Если предположить, что именно ветры дают голубям ключевую информацию, подобные ухищрения должны были сбить птиц с верного пути – и именно так и вышло. В полном соответствии с теорией Папи птицы, подвергавшиеся воздействию отклоненных ветров, будучи выпущены, летели в соответствующем «неверном» направлении.

По-видимому, в развитии голубя есть некий ключевой этап, на котором ему необходимо получать поступающую с ветром информацию, чтобы впоследствии использовать запахи для прокладки курса. Так что возможно, у молодых голубей происходит «импринтинг» переносимых ветром запахов, подобно тому как это случается с лососем.

Тем не менее скептики считают эксперименты на «голубятне с отражателями» неубедительными. Кое-кто высказывал предположение, что отражатели вызывают нарушения рисунков поляризованного света, от которых зависит солнечный компас голубей, или искажают важные звуковые ориентиры.

В течение последних сорока с лишком лет сторонники Папи упорно работают над опровержением этих и других возражений.

Ведущий немецкий специалист по навигации у птиц Ханс Вальрафф сначала был настроен чуть ли не более скептически, чем все остальные. Однако он понимал, что единственным правильным ответом на открытия Папи будет их тщательная проверка. В последнее время Вальрафф описал целых 17 экспериментов разных типов, которые, по его мнению, «дают непротиворечивый комплекс данных, подтверждающих существование навигации на основе обоняния».

Возможно, самым замечательным из этих методик было использование так называемого «ложного места выпуска». Голубей отвозили в герметичных контейнерах, в которые подавался фильтрованный, очищенный от запахов воздух, на некое место, в котором им давали подышать местным воздухом в течение нескольких часов, но не выпускали. Затем их перемещали – опять-таки в очищенной атмосфере – на новое место, находящееся в противоположном от их голубятни направлении. Там, не позволяя им почувствовать местные запахи, их лишали обоняния и наконец выпускали. Птицы улетали в «ложном направлении к дому».

Другими словами, они отправлялись в том направлении, которое было бы верным, если бы они находились в первом месте, в котором им позволили понюхать воздух, но не выпустили. Напротив, птицы из контрольной группы, которым дали подышать воздухом в действительном месте выпуска, а потом привели в состояние аносмии, возвращались на свою голубятню верным путем.

Таким образом, птицы первой группы, по-видимому, использовали только ту информацию, которая была в их распоряжении, – запахи, которые они почувствовали на первом месте, – и поэтому летели в ошибочном направлении. В то же время птицы второй группы, у которых была более свежая и достоверная ольфакторная информация, выбирали верное направление.

Это доказательство было весьма хитроумным, но удовлетворило не всех. Критики теории Папи провели сходные эксперименты с «ложным местом выпуска», в которых они подвергали голубей в «ложном месте выпуска» воздействию бессмысленных, искусственных запахов – запахов, которые не могли дать им никакой ориентирующей информации. Они установили, что такие птицы ориентируются в истинном месте выпуска так же хорошо, как и птицы контрольной группы, имевшие возможность понюхать его настоящий воздух. Экспериментаторы поспешно заключили, что «воздействие запахов не дает голубям какой бы то ни было навигационной информации». По их мнению, запахи, как бессмысленные, так и реальные, всего лишь сообщают птицам, что те находятся в незнакомом месте, тем самым приводя в действие некую навигационную систему совершенно другого рода; они не дают никакой информации, полезной для навигации.

Однако впоследствии, когда Гальярдо и другие сторонники гипотезы ольфакторной навигации попытались повторить те же эксперименты, они обнаружили, что воздействие бессмысленных запахов все же ослабляет способность птиц находить дорогу к дому. Такое несовпадение результатов, возможно, объясняется различиями в обучении, возрасте и опыте голубей или же в географических особенностях той местности, в которой они находились.

Таким образом, дело, кажется, зашло в тупик, и некоторые специалисты считают теперь, что затянувшийся спор об ольфакторной навигации у голубей можно будет разрешить, только если обе стороны договорятся о сотрудничестве по проведению новой серии экспериментов, в которых используется единообразный подход.