Североамериканская ореховка

Птицы могут летать на большие расстояния, так что навигационные задачи, которые им приходится решать, бывают особенно трудными. Зато в их распоряжении прекрасное зрение, а также широкий ассортимент других навигационных приборов. Точно так же, как мы можем иногда использовать для прокладки маршрута GPS-навигатор, а иногда – обычную карту, птицы по мере надобности переходят с одного метода навигации на другой.

Выяснение роли разных механизмов, которые используют птицы, оказалось делом чрезвычайно сложным, и в этой области до сих пор остается много неясного. Это лишь один из примеров более масштабной проблемы, затрагивающей все направления науки о поведении. Истолкование результатов опытов на высших животных редко бывает очевидным. Взять хотя бы тесты на интеллектуальное развитие людей. Если ребенок показывает плохие результаты, обязательно ли это значит, что он недостаточно умен? Может быть, когда он выполнял задания, он беспокоился, отвлекался или даже скучал, – а может быть, сам тест плохо составлен.

Несмотря на эти затруднения, вполне ясно, что зрительное распознавание – это ключевая часть навигационных приборов, используемых птицами. Особенно замечательных высот в области использования визуальных ориентиров достигает одна конкретная птица.

Североамериканская ореховка, или кедровка Кларка, принадлежащая к отличающемуся высоким интеллектом семейству врановых, живет в высоких горах западной части Северной Америки. Первым ее описал Уильям Кларк, спутник Мериуэдера Льюиса, человека, возглавившего в начале XIX века знаменитую наземную исследовательскую экспедицию от Сент-Луиса до Тихого океана и обратно и составившего карты тех мест, по которым она проходила.

Североамериканская ореховка переживает холодные горные зимы только благодаря запасам семян, которые она, как белка, делает в летние месяцы. Поскольку птица эта далеко не глупа, она не складывает все свои запасы в одном месте: это было бы слишком рискованно, так как другие животные (в том числе другие ореховки) с удовольствием украдут их, представься им такая возможность. Кроме того, если птица не сумеет найти свою собственную закладку, ей грозит голодная смерть.

Но масштабы и сложность работ ореховки по созданию тайных хранилищ пищевых запасов поистине поражают воображение. В каждом тайнике она прячет всего по нескольку зерен, причем тайники эти бывают разбросаны по территории площадью порядка 100 квадратных миль (около 260 квадратных километров). Некоторые из них могут быть закопаны на продуваемых ветрами склонах, другие – в густых лесах, третьи – на пустынных горных вершинах. Одна птица может спрятать более 30 000 зерен в 6000 отдельных закладках. Птицам необходимо помнить расположение этих тайников в течение многих месяцев. Хотя их память неидеальна, она все же производит сильное впечатление, и ее с лихвой хватает, чтобы обеспечить выживание ореховок в той суровой среде, в которой они существуют.

Поведение ореховки в процессе запасания корма иллюстрирует один важный общий принцип, особенно существенный в приложении к навигации: эволюция благоприятствует возникновению систем, не идеальных, а «достаточно хороших». Природа «отбирает» те характеристики, которые позволят организму прожить достаточно долго, чтобы произвести на свет себе подобных. Нет смысла создавать более сложные механизмы, если и более простой удовлетворяет этому основному требованию, тем более если усложнение можно получить только ценой значительного увеличения мозга. Мозг – очень жадный потребитель энергии, и для обеспечения его работы потребовалось бы гораздо большее количество пищи. Иметь мозг больший, чем необходимо, просто невыгодно.

Можно предположить, что в поразительном поведении ореховки какую-то роль играет обоняние, но, по-видимому, это не так. На самом деле птица замечает мелкие ориентиры, расположенные вокруг каждого из тайников, и запоминает геометрические взаимосвязи между ними. В дикой природе такими ориентирами могут служить камни или кусты, хотя в лабораторных опытах птицы ничего не имели и против использования объектов искусственных. Когда экспериментаторы скрытно передвигали ориентиры, сохраняя их взаимное расположение, птицы часто искали свою закладку в месте, обозначенном сдвинутыми предметами.

Кажется, однако, что система поиска тайников, которую используют эти птицы, еще сложнее. В одной недавней работе предполагается, что ореховки используют и более крупные и удаленные ориентиры. Их легче заметить на расстоянии, а размеры птиц делают их менее подверженными воздействию ветра и непогоды.

Пока что не вполне ясно, на что именно птицы обращают внимание в дикой природе, но они, вероятно, замечают выдающиеся элементы ландшафта, окружающего каждый тайник, – например, деревья или крупные валуны, – и, возможно, запоминают своего рода «панорамный снимок» местности. В этом случае поиск тайника состоит, вероятно, из двух стадий. Сначала птица распознает район закладки, применяя процесс своего рода сопоставления изображений с использованием крупных элементов ландшафта, а затем точно ориентируется по более мелким объектам, расположенным ближе к тайнику, чтобы определить его точное местоположение.

На протяжении тысячелетий люди использовали необычайную способность голубей к нахождению дороги домой для быстрой передачи сообщений, часто на очень большие расстояния. Военные использовали почтовых голубей по меньшей мере со времен Римской империи; сотни тысяч голубей использовались разными воюющими сторонами только во время Второй мировой войны. Некоторые из них получили медали за храбрость в благодарность за верную доставку сообщений под огнем.

Существует легенда, что в 1815 году банк Ротшильдов получил огромную прибыль благодаря известию об исходе битвы при Ватерлоо, полученному по голубиной почте раньше, чем об этом узнал рынок. История хорошая, но, по-видимому, не соответствующая историческим фактам. Однако Ротшильды действительно создали систему связи с использованием голубей, которая успешно работала уже к 1840-м годам, за несколько лет до появления первых работоспособных систем электрического телеграфа.

Голуби активно использовались во время осады Парижа прусской армией в 1870–1871 годах. Птиц вывозили за пределы города на воздушных шарах, которые приземлялись там, где они уже не могли попасть в руки вражеской армии, окружавшей город. Птиц кормили и давали им отдохнуть, а затем они уже своим ходом возвращались в Париж с микрофотографическими посланиями для осажденных горожан.

Поскольку голубей легко выращивать и они (в отличие от большинства других птиц) готовы летать на большие расстояния в любое время, их давно используют для проверки различных теорий относительно навигационных способностей птиц. Появившиеся в последние годы электронные отслеживающие устройства – трекеры – позволили исследователям очень подробно изучать их поведение при возвращении домой. Что неудивительно, выяснилось, что большую помощь в навигации оказывают голубям ориентиры, хотя они также способны следовать по заученным «компасным» курсам.

Молодые почтовые голуби подолгу исследуют окрестности своей голубятни, узнавая при этом структуру местного ландшафта, иногда на весьма больших площадях. «Обзорная информация», которую они приобретают таким образом, не поможет им, если они окажутся в местности, в которой никогда раньше не бывали, но, как только они возвращаются на знакомую территорию, они ориентируются по заметным элементам ландшафта – например, шоссе, железным дорогам и рекам. На последних стадиях своего путешествия голуби следуют по привычным, причем часто не самым коротким маршрутам. Однако нам не следует относиться к ним высокомерно: они ведут себя как миллионы ежедневно путешествующих людей, которые, будучи рабами своих привычек, часто поступают точно так же.

По-видимому, голубям легче выучить новый маршрут, когда они летят над ландшафтом, несколько, но не слишком разнообразным. Как говорит ведущий автор этого исследования Ричард Манн:

Измеряя скорость запоминания ими разных маршрутов, мы видим, что ключевую роль играют визуальные ориентиры. Голубям труднее запомнить маршрут, если ландшафт слишком однообразен – например, в поле, – или слишком насыщен деталями – например, в лесу или в районе плотной городской застройки. Оптимальный вариант лежит где-то между этими крайностями; это сравнительно открытые участки, на которых встречаются изгороди, деревья или здания. Также удобны границы между городскими и сельскими областями.

В противоположность широко распространенному мнению летучие мыши не слепы, а многие из них обладают просто великолепным зрением. Некоторые перелетные виды преодолевают тысячи километров, и способность распознавать удаленные ориентиры, очевидно, играет для них жизненно важную роль.

Несколько лет назад израильские ученые отвезли крыланов, к которым были прикреплены GPS-трекеры, из их родной пещеры в кратер, расположенный в пустыне на расстоянии около 84 километров. Некоторых из летучих мышей выпустили на дне кратера, а других – наверху, на его кромке. Хотя местоположение кратера не было известно никому из них, большинству летучих мышей удалось добраться до дому.

Летучие мыши обеих групп вернулись домой одинаково успешно, но в начале своего путешествия они вели себя очень по-разному. Те, которых выпустили на дне кратера, откуда они сначала не видели окружающего ландшафта, были дезориентированы, в течение некоторого времени летали кругами и лишь потом направились домой; группа, выпущенная на кромке кратера, полетела прямо к своей пещере. Судя по всему, летучие мыши использовали крупномасштабные ориентиры – такие, как дальние горы, – и определяли по ним свое положение, как турист определяет его при помощи карты и компаса.

* * *

Осенью маленькая птичка, пестрогрудый лесной певун, с северо-востока Северной Америки направляется на юг и летит до самого Карибского моря, а иногда добирается даже до самой Колумбии и Венесуэлы. Хотя этих птиц замечали с кораблей, что заставляло предположить, что маршрут их сезонной миграции проходит прямо над Атлантикой, долго было неясно, сколько именно времени они проводят в полете над морем. Теперь эта тайна раскрыта. При помощи чрезвычайно миниатюрных трекеров ученые недавно выяснили, что они способны пролететь без остановки от Лонг-Айленда до Гаити или Пуэрто-Рико, преодолев над открытым океаном 2770 километров.

Даже откормившийся в процессе подготовки к перелету пестрогрудый лесной певун весит в среднем всего лишь около 17 граммов – приблизительно столько же, сколько весят 50 стандартных таблеток аспирина. Хотя считается, что рубиновогорлый колибри, весящий всего 3–4 грамма, перелетает во время своей собственной поразительной сезонной миграции через Мексиканский залив, в его случае речь идет о расстоянии всего лишь 850 километров. Как говорят авторы исследования, безостановочный трансокеанский полет пестрогрудого лесного певуна – это «одно из самых необычайных достижений в области перелетов на нашей планете».