Супернавигаторы. О чудесах навигации в животном мире

Взлетев, бабочки находят струи теплого, быстро движущегося воздуха, который придает им сильное ускорение. В удачные ночи все мигрирующие бабочки, по-видимому, перемещаются в постоянном – с точностью до одного-двух градусов – направлении на значительные расстояния, но это не значит, что они просто летят «по течению». Если направление воздушного потока не вполне совпадает с нужным, они корректируют свой курс так, чтобы направление их полета было ближе к предпочтительному, причем они способны делать это даже в отсутствие луны и при наличии облачности, закрывающей звезды.

Рабочая гипотеза Чапмена состоит в том, что у совок, вероятно, есть какой-то компас, позволяющий им держать курс. Но, как мы видели выше, компас не способен сообщать им о боковом смещении. Возможно, бабочки обнаруживают поперечные отклонения курса, наблюдая за визуальными ориентирами или «оптическим потоком» рельефа, над которым они пролетают, – при наличии достаточного освещения. Но Чапмен считает, что иногда для этого бывает слишком темно или же бабочки летят на слишком большой высоте. Эта загадка долго оставалась нерешенной.

На выручку пришел специалист по физике атмосферы Энди Рейнольдс, коллега Чапмена по Ротхэмстеду. Он построил математическую модель, которая показала, что очаги турбулентности малого размера, возникающие в быстродвижущемся воздушном потоке, должны сильнее ощущаться в направлении движения потока, чем в других направлениях. Если бабочка может чувствовать различие, это позволяет ей определять, летит ли она точно по направлению ветра. Сравнивая показания своего компаса с направлением ветра, она в принципе может обнаруживать наличие поперечного смещения и вносить в свой курс соответствующие поправки.

Эта интересная идея оставалась чисто теоретической, пока Рейнольдс не выдвинул предположения, которое можно было проверить на опыте. По его расчетам, такие «микротурбулентные» сигналы должны быть слегка смещены вправо (в Северном полушарии) под действием силы Кориолиса (см. главу 20). Следовательно, если бабочки используют их для определения направления ветра, их полет также должен немного отклоняться вправо. Именно это и обнаружил Чапмен. Таким образом, он получил доказательство того, что бабочки способны определять направление воздушного потока, в котором они летят.

Чапмен уверен, что у совки-гаммы есть чувство направления, позволяющее ей не только устанавливать изначальный курс, но и корректировать его впоследствии, когда поперечные ветры угрожают внести слишком большое отклонение от предпочтительного направления миграции. Он подозревает, что частично может использоваться положение солнца, но, поскольку совки не теряют ориентации и в течение всей ночи – даже в отсутствие луны и звезд – и по-прежнему сохраняют способность вносить в свой курс необходимые поправки, этим дело не ограничивается.

Чапмен считает, что в распоряжении совки-гаммы должен быть и магнитный компас, который она, возможно, калибрует по световым ориентирам на закате или восходе солнца. Но искать неоспоримые доказательства навигации бабочек по геомагнитному полю следует в другом месте[320].

* * *

Маленькая черно-белая птичка из семейства чистиковых под названием стари́к[321] живет по островам и побережьям северной части Тихого океана. Большая гнездовая колония этих птиц есть на изолированных островах Хайда-Гуай у берегов Британской Колумбии.

Когда ученые стали отслеживать некоторых птиц этого вида, чтобы узнать, где они проводят зимние месяцы, их ожидал большой сюрприз. Хотя в свои норы вернулись всего четыре птицы, оказалось, что они пролетели 8000 километров через весь Тихий океан до прибрежных вод Китая, Японии и Кореи, а потом вернулись обратно, преодолев в общей сложности 16 000 километров – путь, приведший их в точности в то же место, где они его начали. Кратчайший маршрут от Хайда-Гуай проходит далеко на севере, через Берингово и Охотское моря, и по данным слежения выходит, что птицы следовали именно по нему.