Супернавигаторы. О чудесах навигации в животном мире

В простейшем варианте навигация с точкой отсчета «я» основывается на заучивании ориентиров, определяющих маршрут, по которым можно в точности восстановить обратный путь. Таким образом, наш воображаемый турист возвращается в свою гостиницу, повторяя последовательность перемещений, совершенных по пути от него, но в обратном порядке.

Кроме того, существует счисление пути. Хотя этот метод несколько сложнее, он тоже является видом навигации с точкой отсчета «я». Он предполагает накопление информации о пройденном маршруте и преодоленном расстоянии, что позволяет в любой момент определить местоположение относительно точки начала движения. Используя счисление пути, наш турист мог бы постоянно знать направление, в котором находится его гостиница, и расстояние до нее — подобно вышедшим на поиски пищи муравьям Венера. В таком случае он мог бы не возвращаться по своим следам, но проложить наиболее прямой обратный маршрут к гостинице.

Эти два вида навигации с точкой отсчета «я» не являются взаимоисключающими, и многие животные, в том числе и человек, используют оба. Однако ни один из них не применим, если отсутствует возможность непрерывно отслеживать свои перемещения. Человек, внезапно оказавшийся в незнакомом месте, не зная, как он туда попал, и не получая никаких сигналов, которые помогли бы ему определить обратное направление, не сможет использовать ни одну из этих систем. В этой ситуации ему потребуется либо немалое везение, либо какие-то принципиально иные способы определения верного направления движения.

И тут в дело вступают карты, а это означает переход на навигацию, где точкой отсчета служат внешние объекты.

Навигация с точкой отсчета «я» основывается на понимании того, как окружающие объекты расположены друг относительно друга. Именно такую информацию дают карты печатные — например, моя карта Северной Атлантики — или электронные, которыми мы теперь в основном и пользуемся. В их основе лежат системы координат, самая привычная из которых система широты и долготы.

Но от карты мало пользы, если у вас нет какого-то способа определить свое собственное местоположение на ней. Это можно сделать, сопоставив видимые ориентиры с символами, которыми они обозначены на карте. Но эта система не работает, когда находишься в открытом море или посреди пустыни, в которой нет заметных элементов рельефа и, следовательно, отсутствуют ориентиры, на которые можно было бы опереться. Если нельзя каким-нибудь другим образом определить, где находишься, неизбежно впадешь в заблуждение — а то и просто заблудишься.

В распоряжении человека есть множество разнообразных средств для определения своего местоположения без использования видимых ориентиров, и приборы спутниковой навигации лишь самые новые и самые точные из них. Если вы можете определить при помощи какого-либо устройства свою широту и долготу, вам будет легко найти свое положение на карте. После этого вы сможете быстро проложить курс к выбранному месту назначения, где бы оно ни находилось, при помощи линейки и транспортира.

Например, если ваши координаты — 40 градусов северной широты и 40 градусов западной долготы, вы быстро выясните, что находитесь посреди Северной Атлантики, приблизительно в 420 морских милях (778 километрах) к западу от острова Корву, принадлежащего к Азорскому архипелагу. И если вы хотите отправиться оттуда в Нью-Йорк, карта скажет вам, что для этого нужно следовать курсом, направленным чуть к северу от истинного запада.

Та процедура, которую я только что описал, называется — по вполне очевидным причинам — навигацией по карте и компасу[339]. Один из самых фундаментальных вопросов, на которые пытаются ответить исследователи бионавигации, состоит в том, способны ли отличные от человека животные использовать такие системы, и если да, то как они работают.

Центральный вопрос сводится к следующему: могут ли животные определять свое местоположение, оказавшись в незнакомом месте и не имея в своем распоряжении никаких узнаваемых ориентиров, и способны ли они определить направление на свою цель и расстояние до нее? Разумеется, они не могут использовать навигационные спутники, но, возможно, у них — как и у нас — есть какие-то средства, позволяющие определять, где они находятся, улавливая сигналы, поступающие к ним от удаленных источников. Такими сигналами могут быть, например, звуки, запахи или параметры магнитного поля Земли.

С точки зрения человека эта идея может показаться странной, поэтому освоиться с ней могут помочь один или два практических (хотя и замысловатых) примера.