Человек и животные (Дмитриев Юрий) - часть 42

прекрасное зрение птиц. Установи-

ли, что с высоты 200 метров птица

видит на 50 километров, а с 2 ты-

сяч метров радиус ее обзора уже

составит 160 километров. Еще один

аргумент сторонников «спира-

ли» — длительность перелета птиц.

Ведь некоторые птицы затрачивают

на перелет иногда по нескольку ме-

сяцев, в то время как стриж, напри-

мер, делающий по 1000—1200 ки-

лометров в день, может совершить

все путешествие за неделю. Сторон-

ники «спирали» объясняли это

именно тем, что птицы летят не

прямо, а кругами.

Но эта теория тоже оказалась не-

состоятельной. Стало известно, что

длительность полетов птиц зависит

от других причин — они в полете

отдыхают, кормятся, пережидают

непогоду. Было доказано, что, про-

летая над океаном, птицы не могут

найти подходящих ориентиров. На-

конец, увидеть и узнать эти ориен-

тиры можно лишь во время повтор-

ного полета, а ведь молодые летят

на зимовку в первый раз.

На смену «теории спирали» при-

шло утверждение, что молодых ве-

дут старики. Эта теория жила дол-

го, и опровергнуть ее было трудно.

Тем более, что у некоторых птиц

старики действительно иногда

летят вместе с молодыми. Однако

сейчас ученые установили, что, как

правило, для выбора маршрута мо-

лодые птицы не нуждаются в по-

мощи старых. Если бы это было не

так, молодые скворцы не улетали

бы раньше старых, кукушки, не зна-

ющие своих настоящих родителей,

не могли бы улетать на юг, а они

это делают, причем улетают в оди-

ночку. Мало того: молодые кукуш-

ки, впрочем как и многие другие

птицы, зимуют не там, где старики.

Ученые проделали множество опы-

тов, провели огромное количество

наблюдений и убедились: мнение,

что старики показывают дорогу мо-

лодым, не верно.

В середине прошлого века рус-

ский ученый академик А. Ф. Мид-

дендорф выдвинул теорию магнит-

ной ориентации птиц. По этой тео-

рии птицы чувствуют не только, в

каком направлении находится маг-

нитный полюс, но и магнитные от-

клонения. Чтоб проверить эти ут-

верждения, было снова проделано

множество опытов: птицам надева-

ли магниты, создавали вокруг них

магнитное поле, которое должно бы-

ло сбить их с пути, завозили их в

такие точки земного шара, где силы

вращения Земли должны были по-

мешать птице выбрать направле-

ние, если действительно дело в маг-

нитном поле. Но... все напрасно.

Тайну птичьих перелетов помогают вы-

яснить кольца, тысячи которых ежегод-

но надеваются на лапки птиц.

Кольца расскажут, куда птицы улетают и откуда прилетают, где вьют гнезда.

Правда, у магнитной теории есть

приверженцы до сих пор, но суще-

ствует и много других теорий. Та-

кие, как, например, «тепловая ори-

ентация», по которой птица, благо-

даря своей сверхчувствительности,

улавливает самые слабые потоки

теплого воздуха, идущего с юга.

Однако и эта теория не подтверди-

лась.

Теории возникали и опроверга-

лись одна за другой. И опроверга-

лись они главным образом опыта-

ми, которые основывались на «ме-

тоде завоза». Он заключается в том,

что птицу ловят на гнезде или пере-

хватывают на пути пролета и куда-

нибудь увозят. Затем метят и от-

пускают.

Долгое время это был единствен-

ный метод проверки скорости и вер-

ности перелетов. Метод этот дока-

зывал несостоятельность многих

теорий, но сам не мог дать ответ на

интересующие ученых вопросы.

А наука шла вперед, появились но-

вые приборы, открылись новые воз-

можности. Их-то и использовал не-

мецкий ученый Густав Крамер, на-

чавший серию опытов по методу

«круглой клетки» и получивший

удивительные результаты.

Люди давно заметили: с наступ-

лением весны или осени птицы, на-

ходящиеся в неволе, тоже начинают

волноваться — хлопают крыльями,

летают по клетке. Но полеты эти

отличаются от обычного порхания

птиц — они имеют строго опреде-

ленное направление. И даже когда

птица сидит на жердочке, голова ее

обращена в определенную сторону.

Эти наблюдения и дали толчок к

опыту.

В круглую клетку, закрытую со

всех сторон, поместили скворца. Са-

ма клетка находилась в круглом

павильоне, тоже закрытом со всех

сторон. Лишь в потолке было сде-

лано восемь окошек, сквозь кото-

рые скворец видел небо. И вот ко-

гда небо было затянуто тучами,

скворец летал по клетке как угод-

но, садился на любые жердочки. Но

стоило в одном из окошек появить-

ся солнцу, как поведение птицы ме-

нялось: она начинала ориентиро-

ваться на солнце.

Чтоб проверить, действительно

ли солнце указывает скворцу путь,

с помощью зеркал стали менять на-

правление лучей. И скворец, не чув-

ствуя, конечно, обмана, неуклонно

следовал за светилом.

Это было великим открытием, пе-

ревернувшим все представления о

способе ориентировки птиц. Кра-

мер, а затем и другие ученые про-

делали множество опытов с разны-

ми птицами. При помощи зеркал и

механизмов они изменяли «ско-

рость» солнца, «останавливали» его,

всячески пытаясь сбить птиц, обма-

нуть их. И каждый раз опыты под-

тверждали — путь птицам указы-

вает солнце.

Но когда это было доказано,

встал другой, не менее сложный во-

прос. Солнце движется. И если пти-

цы выбирают путь по солнцу, то

почему все-таки не сбиваются с пу-

ти?

И тут обнаружились еще более

поразительные «способности» птиц.

Человек, умеющий ориентировать-

ся, может по солнцу найти правиль-

ное направление — он знает, что ут-

ром солнце бывает на востоке, днем

на юге, вечером на западе. Имея

под руками часы, он может при по-

мощи солнца довольно точно опре-

делить направление. Но ведь у птиц

нет часов, чтоб делать «поправки»

на движение солнца и точно опре-

делять направление.

Оказывается, есть! И не только у

птиц. Часы, которые называются

физиологическими или биологиче-

скими, есть и у человека, и у насе-

комых, и у растений.

Мы привыкли считать, что ча-

сы — это какой-нибудь предмет,

прибор, в общем, какая-то вещь.

Биологические часы — это не пред-

мет, а явление. Неизвестно, где эти

часы находятся, их нельзя увидеть.

Но живые организмы чувствуют их

присутствие постоянно и обойтись

без них не могут. Вот два самых

простых примера. Человек летит на

самолете из Москвы в Иркутск.

Разница во времени — 5 часов.

В Москве он привык ложиться в

12 часов ночи, а вставать в 7 утра.

12 часов ночи в Иркутске наступает

тогда, когда в Москве 7 часов ве-

чера. И москвич долго будет

ворочаться с боку на бок, безуспеш-

но пытаясь заснуть: свои ручные

часы он переставил на 5 часов впе-

ред, а биологические еще идут по

московскому времени. То же самое

произойдет утром: в 7 часов утра

москвичу в Иркутске будет очень

трудно проснуться — в Москве в это

время 2 часа ночи. С иркутянином

в Москве произойдет обратное — в

7 часов вечера он захочет спать, а

в 2 часа ночи проснется. Пройдет

несколько дней, пока биологиче-

ские часы настроятся по местному

времени.

Второй пример. Ранней весной

можно срезать несколько веточек и

поставить их в воду. И хоть на ули-

це еще холодно, на веточках набух-

нут почки, а потом появятся лис-

тья. А зимой, даже если в комнате

будет очень жарко, ничего подобно-

го не получится: «часы» растений

«заведены» на определенное время.

Они дают команду просыпаться вес-

ной и засыпать осенью, по биоло-

гическим часам начинается ве-

сеннее сокодвижение и опадают

листья.

Биологические часы управляют

жизнью животных: утром будят

дневных, вечером — ночных; био-

логические часы «заставляют» жи-

вотных впадать в зимнюю спячку,

перелетных птиц — улетать на юг,

они «подсказывают», когда надо

рыть норы или вить гнезда, и так

далее. Нельзя сказать, сколько этих

часов в организме; неизвестно, раз-

ные часы управляют разными по-

ступками животных или одни. Но

факт есть факт: такие часы суще-

ствуют. И то, что они помогают пти-

цам ориентироваться по солнцу, то-

же факт, уже установленный.

Итак, солнце — ориентир, указы-

вающий направление; биологиче-

ские часы — «прибор», помогаю-

щий делать «поправки» на движе-

ние солнца и не сбиваться с курса.

Но, оказывается, и этого мало: ведь

птицы летят не только в определен-

ном направлении, но и в совершен-

но определенное место. А для этого

недостаточно уметь лишь правиль-

но определять сторону света. Мно-

гие птицы совершенно точно нахо-

дят места, затерянные в океане, дру-

гие, совершив многотысячекиломет-

ровые перелеты, возвращаются не

только в родные края, но букваль-

но на то же место, где свили гнездо

в прошлом году (а нередко — и в

это же гнездо). Молодые возвраща-

ются на то же место, где появились

на свет, и устраивают свое гнездо

поблизости от «родного дома». Что

помогает птицам лететь с такой точ-

ностью, что это за удивительный

«прибор», не дающий им сбиться с

пути, если учесть к тому же, что на

пути птиц и ветер, и воздушные по-

токи, и множество других сил, ко-

торые невозможно предугадать и

которые очень мешают полету?

Но все это верно по отношению

к птицам, которые летят днем: они

ориентируются по солнцу и солн-

це помогает им выбирать направ-

ление.

А ведь очень много птиц летит

ночью. Что помогает им тут?

Одни ученые считают, что звез-

ды. Малиновок и славок выпускали

в планетарии, и птицы по звездам

выбирали направление. Но вот ме-

нялась звездная карта неба, и пти-

цы сразу же меняли маршрут. Да,

это бесспорное доказательство того,

что птицам помогают звезды.

Однако другие опыты показали,

что и птицы, летящие ночью, спо-

собны ориентироваться по солнцу.

Они как бы засекают положение за-

ходящего солнца, и это дает им воз-

можность выбирать направление

ночью.

Но пока разрабатывались теории,

делались опыты с птицами, ученый

мир взволновали новые открытия —

открытия межконтинентальных пе-

релетов насекомых и, в частности,

бабочек.

Перелеты бабочек, так же как и

птиц, люди наблюдали очень дав-

но. Старинные книги и летописи до-

несли до нас сведения о многих слу-

чаях, когда бабочки «затмевали

солнце» над городами Европы, мо-

ряки не раз видели тучи бабочек

за сотни километров от берега, но

никто не мог объяснить, что значат

тучи бабочек над городами или

Даже совершенный вертолет не может соперничать с бабочкой бражником.

появление их в открытом море.

Лишь лет 25—35 назад стало точно

известно о перелетах бабочек через

моря, с материка на материк. Узна-

ли о бабочке номофиле ноктуэлле,

которая перелетает из Англии в Се-

верную Африку и обратно, узнали

о бабочке монархе, которая направ-

ляется зимовать из Канады во Фло-

риду или даже на Новую Зеландию,

пролетая при этом чуть ли не четы-

ре тысячи километров. Сейчас уче-

ные знают, что и среди наших ба-

бочек есть страстные «путешествен-

ники» — такие, как адмирал, ка-

пустница, репейница. Капустницы

и репейницы летят стаями, причем

огромными, адмирал же предпочи-

тает путешествовать в одиночку.

Известна теперь и высота полета не-

которых бабочек во время путеше-

ствия (обычно — два-три метра над

землей) и скорость полета. У ка-

пустницы, например, в тихую пого-

ду скорость 7—14 километров в час,

по ветру — 30—35.

Известно уже немало и других

подробностей перелета бабочек. Но,

к сожалению, не главные. На глав-

ные вопросы еще предстоит отве-

тить.

Вот, например: птицам ветер не

страшен, разве что сильный. Но

при сильном ветре они не летят.

Для бабочек же чувствителен, ка-

залось бы, любой ветерок, и даже

слабый может снести их с трассы.

Но, однако, ветер им не мешает, не

сбивает с пути. Видимо, у них есть

какой-то неизвестный людям «ме-

ханизм», направляющий их полет.

Люди заметили: чем больше сила

ветра, тем больше угол поворота ба-

бочек. Но как они определяют силу

ветра? Да и вообще, как бабочки

узнают о ветре? Узнать о ветре про-

сто нам, стоящим на земле. В воз-

духе же очень трудно ориенти-

роваться. А бабочки, как теперь

выяснено, не только ориентиру-

ются, но и используют потоки воз-

духа.

Факт перелета бабочек на такие

колоссальные расстояния — уже

сам по себе удивительная загадка.

Ведь крылышки этих насекомых

кажутся такими слабыми. А вот пе-

реносят же своих «хозяев» с одного

материка на другой!

И, наконец, главный вопрос: как

бабочки находят дорогу? Тут уж

не может быть и речи о какой-то па-

мяти или о том, что молодым доро-

гу указывают старики: одни летят

огромными стаями, другие — по-

одиночке, одни летят туда и обрат-

но, другие только в один конец.

Прилетев, откладывают яички и

умирают. В обратный путь летят

уже молодые. Очевидно, во всех

этих и многих других случаях у ба-

бочек срабатывают какие-то «аппа-

раты», «механизмы». Но какие —

вот великий вопрос!

Путешествуют не только бабоч-

ки: на большие расстояния переле-

тают и стрекозы, и божьи коровки,

и некоторые жуки. Как они ориен-

тируются? И вот тут, изучая насе-

комых, люди снова столкнулись с

непризнанной, но существующей

магнитной теорией. Птицы, считает

большинство специалистов, не име-

ют «магнитного чувства», а насеко-

мые, как показали опыты, имеют.

Например, муха почти всегда, са-

дясь на горизонтальную поверх-

ность, располагается либо строго в

направлении север—юг, либо за-

пад—восток. Это наблюдалось и у

некоторых других насекомых.

Итак, теория магнитного поля не

может быть целиком отброшена, хо-

тя бы в отношении ориентации на-

секомых. Правда, о «магнитных

чувствах» бабочек пока данных нет,

но ведь мы еще очень о многом не

имеем данных.

А иметь эти данные люди долж-

ны. Мы даже представить себе не

можем, какие удивительные тайны

хранят птицы и насекомые. Изуче-

ние только одних перелетов и то

дает нам многое.

Так, например, зоологи считают,

что, зная птичьи трассы, места зи-

мовок, места отдыха, можно орга-

низовать охрану полезных птиц.

Но птичьими перелетами и пере-

летами насекомых интересуются

также инженеры и конструкторы.

Еще бы! Ведь они, птицы и насеко-

мые, имеют необыкновенные компа-

сы, необыкновенные приборы, ко-

торые безошибочно ведут их по кур-

су, самостоятельно делают поправ-

ки, без чьей-либо помощи прокла-

дывают курс.

Как этот компас или не компас,

а какой-то другой прибор нужен

людям!

Да только ли этот!

Эхолокаторы

Несмотря на то что тайна лету-

чих мышей открыта сравнительно

недавно — первые опыты проведе-

ны в 1938 году,— об этих зверьках

уже написано очень много. И не

удивительно: о летучих мышах из-

давна рассказывали всяческие жут-

кие истории, они были окружены

тайнами и легендами, им приписы-

валась и кровожадность и даже слу-

жение дьяволу. Но все, включая са-

мые необыкновенные свойства, са-

мые необыкновенные качества, при-

думанные человеком, оказались

ничтожными по сравнению с теми

чудесами, которыми действительно

располагают летучие мыши.

Человек всегда относился к лету-

чим мышам плохо. Виноват в этом

и таинственный ночной образ жиз-

ни зверька, и его странная внеш-

ность. Немного подобрел человек к

летучим мышам, узнав, что они

очень полезны, что они уничтожа-

ют большое количество вредных на-

секомых, в том числе и малярийных

комаров. Но все равно «реабилита-

ция» была не полная. У противни-

ков летучих мышей имелись веские

доказательства того, что существа

они «нечистые», и то, что они ло-

вят насекомых, пусть даже вред-

ных, тоже говорит не в их пользу.

Да, ловят. Но как? На лету и час-

то в полной темноте! Как это им

удается без помощи дьявола?

Сторонники летучих мышей ни-

чего не могли сказать в их защиту,

хотя и старались. Старались дав-

но — еще в 1794 году итальянец

Лацааро Спалланцани пытался по-

нять, как же летает и видит в тем-

ноте этот зверек. Он доказал, что

летучая мышь, даже ослепленная,

прекрасно ориентируется в темноте,

а потерявшая слух становится сра-

зу беспомощной. Стоило же удалить

из ее ушей затычки, и она снова на-

чинала летать нормально, не наты-

каясь на предметы. Спалланцани

сделал вывод, что летучие мыши

«видят» ушами, однако дальше он

пойти не сумел, вернее, не мог: ведь

для того чтоб открыть тайну лету-

чих мышей, потребовалось разви-

тие многих отраслей науки, в осо-

бенности физики.

Почти через 150 лет ученые по-

вторили опыты итальянца. Но те-

перь в их распоряжении были ап-

параты, способные улавливать зву-

ки, не воспринимаемые человече-

ским ухом. Тогда удалось узнать,

что летучие мыши воспроизводят

звуки высокой частоты.

Звук — это колебание воздуха.

Струна гитары, если ее тронуть, бу-

дет колебаться. Колеблясь, она за-

ставит колебаться и окружающий

ее воздух. Колебания воздуха в нор-

мальной обстановке распространя-

ются со скоростью 300 метров в се-

кунду и, достигнув барабанной пе-

репонки человеческого уха, застав-

ляют ее колебаться. Сигналы эти че-

рез нервы передаются в мозг, и мы

слышим звук. Однако не всякий

звук. Частота колебаний струны

(или другого предмета, создающего

колебания воздуха) в секунду назы-

вается частотой звука. Частота бы-

вает разная. Человеческое ухо вос-

принимает звуковые колебания с

частотой от 16 до 20 тысяч в секун-

ду. Меньшее количество колебаний

и большее мы не воспринимаем.

А они ведь существуют: то, что ле-

жит ниже нашего восприятия, на-

зывается низкочастотными звука-

ми, выше — высокочастотными.

Летучие мыши издают звуки вы-

сокой частоты. Есть летучие мыши,

издающие звуки, частота которых

150 тысяч колебаний в секунду!

Другие издают звуки с меньшим

числом колебаний, но все равно они

за пределами человеческого воспри-

ятия. И именно благодаря этим зву-

кам летучие мыши могут ловить в

любой темноте насекомых. Летучие

мыши-рыболовы, летая над водое-

мами, звуками «нащупывают» ры-

бу в воде, плодоядные летучие мы-

ши, пролетая между деревьями,

благодаря этим звукам отыскивают

плоды.

Значит, летучие мыши ориенти-

руются при помощи звука. Вот по-

чему они оказались такими беспо-

мощными, когда им заклеивали

уши.

Оказывается, крикнуть — издать

звук — недостаточно, надо еще этот

звук услышать, точнее, услышать

его отраженным.

Каждый человек знает, что такое

эхо. Достаточно даже негромко

крикнуть хотя бы в пустой комна-

те, как через мгновение звук, стук-

нувшись о стены, вернется обратно.

Правда, вернется несколько иска-

женным.

Искажение зависит от многих

причин, в том числе и от расстоя-

ния, и от материала, из которого

сделаны стены.

Именно на этом и основана зву-

ковая ориентация, или, как еще ее

называют, эхолокация летучих

мышей.

В принципе это выглядит так.

Летучая мышь издает звуки высо-

кой частоты, посылает их в прост-

ранство. Звуковые волны летят сво-

бодно, пока не наткнутся на какое-

то препятствие. Наткнувшись, воз-

вращаются обратно, и зверек, у ко-

торого уши способны воспринимать

высокочастотные звуки, слышит их.

По тому, как скоро вернулся звук,

зверек узнает, на каком расстоянии

находится предмет.

Кажется, не так уж и сложно. Но

вот люди начали разбираться более

подробно и поняли, до чего ве-

ликолепный эхолокатор у летучей

мыши!

Начнем с того, что какой-то

необыкновенный измерительный