Как птицы определяют маршрут перелета?

Сигналом, по которому птицы пускаются в путь, служит изменение относительной продолжительности дня и ночи. Но выбор направления полета происходит в первую очередь по ориентирам, видимым на небе, хотя не исключено, что определенную роль играет и ощущаемое птицами магнитное поле Земли.

Мелкие птицы, как правило, летят по ночам, а днем ищут корм. Более крупные птицы предпочитают совершать перелеты днем. Поэтому при выборе направления к месту зимовки им приходится пользоваться разными ориентирами. И в том и в другом случае точность ориентации поразительна.

Густав Крамер решил эту проблему, поставив опыт, который ныне по праву считается классическим. Отловленных перелетных птиц Крамер посадил в клетку, стоявшую под открытым небом, и с наступлением прохладных осенних дней установил за ними постоянное наблюдение. Крамеру удалось убедительно доказать роль Солнца и биологических часов в ориентации птиц. Если Солнце закрыть от птиц непрозрачным экраном и с помощью зеркала направить на них солнечные лучи с другой стороны, то менялось и направление полета. При легко осуществимом в лабораторных условиях с помощью искусственного цикла свет-темнота сдвиге фазы внутренних часов птиц на 6 часов они устремлялись на восходе Солнца в направлении, составлявшем с истинным курсом угол в 90°.

Возникает вопрос, какие биологические часы использует организм для своей ориентации и те ли это часы, которые регулируют протекание других процессов его жизнедеятельности?

Скворцов обучили тому, что корм всегда находится к северу от клетки. У птиц, содержавшихся при постоянных условиях, устанавливался ритм активности с периодом 23,5 часа. Через 10-12 дней скворцов выпускали на волю. Выбранное ими направление полета показало, что выработавшийся у скворцов сдвиг фазы на 5-6 часов распространился и на способность ориентироваться в пространстве: вместо того чтобы лететь на север, они отправились на поиски корма на запад. Следовательно, оба циклических процесса регулируются одними и теми же часами. Другой вопрос: является ли способность ориентироваться по Солнцу результатом обучения или она передается по наследству?

Едва вылупившихся птенцов аиста и чирка окольцевали, продержали в неволе до тех пор, пока птицы старшего поколения не улетели, и только тогда выпустили. Следующей весной окольцованных птиц обнаружили в родных местах вместе с собратьями по виду, улетевшими осенью без всякой задержки. Следовательно, способность находить дорогу основана на наследственных механизмах. С иной ситуацией мы сталкиваемся у птиц, совершающих перелеты ночью. Судя по всему, они ориентируются главным образом по звездам.

Во всех описанных выше способах ориентации основная проблема состояла в определении одного какого-нибудь направления, и для решения этой проблемы использовались биологические часы и небесные светила. Другая проблема возникает в том случае, когда сначала требуется определить, где находится отправной пункт, и лишь после того, как его местоположение установлено, выбрать оптимальное направление полета. Такого рода деятельность называется навигацией. Весьма искусными навигаторами по праву слывут специально выведенные породы почтовых голубей. Почтовый голубь, даже если его увезти за 1000 километров, в большинстве случаев летит к привычной голубятне по кратчайшему маршруту. Способностью возвращаться к гнездовьям из незнакомых дальних мест обладают многие птицы.