Особливості поведінки та орієнтування тварин
Близько півтора мільйонів видів організмів демонструє величезну різноманітність тваринного світу. Незважаючи на це надзвичайна різноманітність, ми знаємо, що серед живих істот можна виявити основні закономірності.
Так, наприклад, дуже важлива закономірність, яка існує між, речовинами,, складовими тіла тварин і рослин. Організми тварин і рослин складаються з клітин, більшу частину яких складає протоплазма. Все одно, чи йде мова про земляного черв'яка або про людину, протоплазма їх клітин по суті однакова: вона складається з молекул одних і тих же елементів.
Орган рівноваги медузи.
Все це нам відомо вже близько ста років. Менш відомим фактом є те, що поведінка всіх видів тваринного світу, особливо сухопутних тварин (до них біологічно відноситься і людина!) Здійснюється одними і тими ж способами.
Чому залишається в одному і тому ж положенні колихалися в море студенистая маса медузи? Це стає можливим завдяки дуже простому пристрою. По краю парасольки медузи розташовані маленькі бульбашки величиною з шпилькову голівку. Усередині цих бульбашок є найдрібніші вапняні кульки, які можуть пересуватися в рідкій студенистой масі. Вони завжди розташовуються в найглибшій частині бульбашки. Залежно від того, в яку сторону (вперед або назад) хитнеться у воді тварина, кульки притискаються до стінки бульбашки щоразу в іншому місці. Дотик вапняних кульок зі стінкою бульбашки [31] дратує її і змушує медузу робити такі рухи, які забезпечують їй відновлення відповідного положення.
Під дією магніту рак, у якого в органах рівноваги знаходяться залізні тирса,
повертається животом вгору.
Без особливих зусиль можна позбавити медузу цих маленьких органів, внаслідок чого порушиться колишнє положення рівноваги.
Не слід, однак, думати, ніби цей пристрій є лише особливістю медуз. Дуже схожий пристрій забезпечує рівновагу і у раків. Тільки у них замість вапняних кульок маються піщинки. Час від часу раки линяють, в цей період піщинки випадають з їхніх органів рівноваги і втрачаються. Коли нова шкіра раку затвердіє, він кліщами вставляє замість втрачених нові піщинки.
Відомо, що якщо в цей час на дно водойми, де живуть раки, насипати залізні ошурки, то раки можуть набити ними органи рівноваги. При цьому легко довести, що положення тварин у просторі регулюється положенням (напрямком тиску) піщинок (тирси). [32] Досить наблизити до таких раків магніт, і вони у воді повернуться животом в його бік, прагнучи зайняти таке положення, щоб в органах рівноваги напрямок тиску було нормальним.
Оскільки рак є організмом набагато більш розвиненим, ніж медуза, можна припускати, що його рівновагу забезпечується не тільки цим пристроєм.
Майже завжди сонячний промінь проникає у воду вертикально, оскільки косі промені або відбиваються від поверхні, або переломлюються так, що їхній напрямок до поверхні води стає майже перпендикулярним. Рак, як і інші тварини, що живуть у воді, використовує цей фактор для збереження рівноваги.
Цікаво, як була відкрита роль світла в забезпеченні стану рівноваги раків. Це сталося в Неаполі, в біологічному інституті, що користується світовою популярністю. Дослідник Будденброкк видалив органи рівноваги у раків. Щоб раки не могли заповнити недоліки цього пристрою своїм зором, їх накрили подвійним дзвоном, і в проміжок між двома скляними стінками дзвони налили рідину, забарвлену в червоний колір. Раки при червоному світлі стають зовсім сліпими. Вони, отже, видно, але самі нічого не бачать, тобто перебувають ніби в повній темряві.
Сталося несподіване: піддані операції раки, позбавлені органів рівноваги, як за помахом чарівної палички лягли на спину. Що ж могло статися?
Дослідник спочатку не був у змозі пояснити цей випадок, але, нарешті, здогадався, що під нижнім краєм дзвони проходять сонячні промені і, таким чином, під дзвін знизу потрапляє не червоне світло, а білий. Коли ж край дзвони накрили чорним покривалом, поведінка раків змінилося: їх орієнтування на світ припинилася.
З наведених дослідів можна зробити два висновки. По-перше, тварини завдяки спеціальним органам діють згідно впливає на них подразнень, наприклад земному тяжінню. По-друге, на положення тіла самих різних тварин діє не тільки земне тяжіння, але й інші фактори, наприклад напрям світлових променів, сприймається за допомогою органів зору. [33]
У випадку з раками земне тяжіння впливає на них сильніше, ніж світло; вони перекинулися в результаті надходження світла знизу, але спочатку їх потрібно було позбавити органів рівноваги. Постійний напрямок земного тяжіння і світла дозволяє тваринам зберігати певне положення свого тіла.
Тепер виникає інше питання. Як пересувається тварина по прямій лінії?
Збереження прямого напрямку при пересуванні не є само собою зрозумілою здатністю як у людини, так і у тварин. Багато людей загинуло від того, що в тумані або під час заметілі, думаючи, що йдуть прямо, вони насправді ходили по колу. Світло є одним з тих факторів навколишнього середовища, які своїм прямолінійним поширенням визначають прямолінійний шлях руху більшості живих істот. Доведемо це.
Шлях сонечка в темряві і при світлі.
На лист, покритий сажею, садять божу корівку. Сажа потрібна для того, щоб на ній залишилися сліди комахи. У темряві сонечко йде то в одну, то в іншу сторону, робить всілякі петлі. Але якщо раптом запалюється світло, то положення відразу змінюється, і жучок йде вперед строго прямолінійно.
У зв'язку з орієнтуванням по світлу ми згадаємо тут ще один приклад, щоб знову підкреслити той факт, що поведінка тварин обмежується «суворими правилами». [34]
Можна домогтися, щоб жук слідував завжди в одному напрямку по відношенню до джерела світла. Після цього жука піднімають із землі або з підлоги і кладуть в коробку. Через кілька хвилин жука виймають з коробки і кладуть на спину. Жук розмахує лапками, встає на них, потім повертається або вправо, або вліво до тих пір, поки не знайде той напрямок, в якому він слідував до цього.
У яку ж сторону він повертається? Направо або наліво?
Попереднє напрямок і положення точно визначають поворот жука.
Можна подумати, що жук міг обернутися в будь-яку сторону і що він врешті-решт знайшов би вірний напрям. Однак це не так. Природа не надає йому навіть такої свободи. Жук завжди повертається убік меншого кута з колишнім напрямком, здійснюючи найбільш короткий шлях. Тільки в тому випадку, якщо він поставлений заднім кінцем свого тіла точно в колишньому напрямі, він може обернутися як вправо, так і вліво. Такі «суворі правила» визначають рух жука.
Загадки орієнтування.
Отже, поведінка тварин підпорядковується строго певних законах, основою яких є відповідні умови навколишнього середовища, наприклад земне тяжіння, світло і т. д.
Кожен з живучих нині видів тварин у ході свого розвитку, що тривав сотні мільйонів років, придбав органи чуття, за допомогою яких він сприймає окремі зміни навколишнього середовища. Протягом цього тривалого періоду часу у тварин сформувалися відповідь рухи та інші реакції на подразнення. Різні чинники навколишнього середовища придбали [35] певне значення для різних тварин. Однак не можна думати, ніби з нескінченного розмаїття факторів навколишнього середовища кожна тварина відбирає ті, які помічаємо і ми, люди. Часто важко встановити, які подразники навколишнього середовища дають ключі до розуміння поведінки окремих тварин.
Однак деякі дослідники з ідеалістичним ухилом припускають, що тварини мають таємничими, удаваними навіть надприродними здібностями. Їх поведінка здається людям незрозумілим. Проте насправді це не так. Рано чи пізно завжди вдається знайти природничо, матеріалістичне пояснення поведінці тварин, яке колись здавалося вражаючим, але для цього треба підходити до питання з великим терпінням і вдумливістю. Наведемо тут кілька відомих прикладів.
Для того щоб розкрити секрет орієнтування кажанів, потрібні були дослідження, що проводилися протягом добрих півтора століття. Перші досліди були пророблені ще Спалланцані в кінці XVIII ст. Цей надзвичайно багатосторонній вчений - священик, лінгвіст, історик - був одним із засновників експериментального природознавства.
Спалланцані впустив кажанів в темне приміщення, в якому всюди були натягнуті мотузки з прив'язаними до них маленькими дзвіночками. Кажани літали в темному приміщенні, не зачіпаючи ні одну з мотузок. Спалланцані подумав, що кажани бачать у темряві, і виколов їм очі. Але сліпі кажани з такою ж спритністю продовжували свої польоти, як і раніше.
Робота дослідника застопорилася, він почав було підозрювати існування у кажанів якихось надприродних здібностей. У цей час один з друзів повідомив йому з Женеви, що кажани обходять всі перешкоди завдяки своєму слуху. Дійсно, коли Сналланцані залив вуха цих тварин воском, вони, втративши свою чудову здатність орієнтуватися, налітали на натягнуті мотузки. (Ці кажани, втім, з великими труднощами вирішувалися піднятися в повітря.)
На цьому завершилися дослідження Спалланцані. Пізніше поширилася думка відомого біолога Кюв'є, який стверджував, що у кажанів надзвичайно [36] розвинений дотик і що саме цим пояснюються їх вражаючі здібності.
Нарешті, в 1941 р. Галамбошу і Гриффину вдалося розкрити загадку здатності летючих мишей орієнтуватися в темряві. В даний час вже загальновідомо, що кажани орієнтуються за допомогою ультразвуку. Кажани вловлюють звуки, що досягають 100 000 коливань в секунду. Людське вухо, що сприймає звуки, що мають близько 16000-20000 коливань в секунду, звичайно, не чує ультразвуков. Однак кажани здатний видавати подібні «короткохвильові» звуки. Під час польоту вони безперервно видають, якщо можна так висловитися, крики, що складаються з ультразвуков. Особливістю цих звуків є те, що вони відображаються навіть від самих найдрібніших предметів так само, як відображаються електромагнітні хвилі радарних установок. Вони чують відлуння видаваних ними ультразвуков, недоступних нашому слуху, а ці відбиті звуки як би описують форму предметів.
Чи можна чути форму предметів?
Форму предметів на великих відстанях ми дізнаємося в результаті відображення електромагнітних хвиль (світла), а поблизу - на дотик. Отже, існує два способи дотику, які дають нам можливість безпосередньо сприймати розміри предметів. Розміри предметів - це властивості, що знаходяться поза нами. Також незалежно від нас існує в навколишньому середовищі світло, тобто електромагнітні коливання. Коли ми на дотик визначаємо форму предмета, то молекули поверхні нашого тіла приходять в безпосереднє зіткнення з молекулами предметів. Коли ми сприймаємо відображення світлових променів від предметів, то отримуємо непряме уявлення про їх поверхні. З принципової точки зору все одно, чи використовує організм відображення світла, або ж, наприклад, відображення ультразвуку. Своєрідний слух кажанів не представляє собою надприродного явища, але подібний спосіб отримання відомостей про форму предметів недоступний людині.
Наукові дослідження встановили, що летючі миші за допомогою ультразвуку виявляють літаючих нічних метеликів. Метелики чують «ультразвукові» крики кажанів. Ультразвук як би паралізує метеликів, і вони падають вниз, рятуючись від своїх переслідувачів. [37]
Вивчення поведінки кажанів допомогло людям розкрити певні властивості ультразвуку. Вивчення поведінки бджіл розкрило значення поляризованого світла для орієнтації деяких тварин.
З обширного світу комах одомашнені тільки шовкопряд і бджола. Життя бджіл являє собою одне з найцікавіших явищ тваринного світу. Їх поведінка надзвичайно складно, але особливості їх життя в даний час вже значною мірою вивчені. Для нас тепер особливо цікаво те, що бджоли здатні не тільки збирати їжу у вулик, але можуть вказати іншим бджолам місце, де виявлена їжа, і спонукати їх взяти участь у накопиченні більшого її кількості. Метод, за допомогою якого вони «передають свій досвід», називається «танцем» бджіл.
«Танець» бджоли.
Одна з форм цього танцю полягає в тому, що бджола бігає по підлозі вулика так, як ковзаняр-фігурист, який виписує «вісімку». Вона робить одне коло, потім поруч з цим колом - другий, а потім знову повертається до колишнього колу і т. д., тобто рухається по контуру вісімки. Середина цієї вісімки являє собою пряму лінію, яка є лінією дотику [38] двох схожих па окружності замкнутих кривих (не можна вважати, що це два дотичних точних кола, скоріше це дві криві, які схожі на контур двох булочок, прикладених один до одного нижньою частиною) . Напрямок цієї прямої лінії позначає, як з'ясувалося, напрямок до виявленого джерела живлення по відношенню до сонця (див. рис.)
Звідки знає, однак, бджола, яка прилетіла на «місце танцю», в якому напрямку від неї розташоване джерело харчування? У разі танцю по горизонтальній площині бджола тільки тоді може встановити цей напрямок, якщо зовні на неї падає хоча трохи світла. Для неї достатньо, якщо видніється шматочок синього неба.
Отже, бджола може використовувати синяву неба для визначення напрямку. Чи вірно це?
З експериментальної метою у вулик, повернений на північ, дзеркалом відбили синяву західній частині неба. Після цього напрям танцю бджіл раптово змінилося. Отже, бджоли дійсно в змозі якимось чином орієнтуватися по блакиті неба. За допомогою дослідів вдалося пояснити це явище. З'ясувалося, що бджоли відчувають поляризоване світло, а відбите від неба світло має домішка поляризованого світла.
Ми знаємо, що світло - це електромагнітні хвилі. У звичайному неполяризованому світлі коливання бувають різних напрямків. У поляризованому світлі коливання - одного напрямку, тому при відображенні, тобто при ламанні, він поводиться інакше, ніж простий світло. Людське око без відповідних оптичних приладів не може розрізнити простий і поляризоване світло. Тепер у нас достатньо цих відомостей і ми можемо повернутися до порушеного питання.
Відсоток поляризованого світла і його напрямок на різних ділянках небосхилу пов'язані з положенням сонця, і, таким чином, за допомогою поляризованого світла по блакитних ділянкам неба можна зробити висновок про становище сонця. Для бджіл цей процес настільки ж простий, як для нас - розрізнення кольору. З точки зору сприйняття бджіл, це явище дуже просте, але якщо ми спробуємо перевести його на мову фізики, то все стане досить складним.
З усього сказаного особливо важливо те, що дослідження явищ, пов'язаних з орієнтацією бджіл, та інших [39] особливостей їх поведінки, що здаються незрозумілими, призвело науку до пізнання ролі поляризованого сонячного світла у тварин. З'ясувалося, що і птахи здатні, не бачачи сонця, відчувати за допомогою поляризованого світла положення сонця.
Звичайно, і це було з'ясовано за допомогою дослідів. Досліди були проведені над шпаками, тобто над птахами, які восени відлітають. У період відльоту шпаки, що містяться у великій клітці, починають збиратися в тій її частині, яка відповідає напрямку перельоту птахів, що знаходяться на волі 5. Як встановлюють шпаки відповідний напрям?
З'ясувалося, що куди б ми не переносили клітини з цими птахами, достатньо було їм побачити маленький шматочок неба, як вони тут же переміщалися у вказану частину клітини. Здатність птахів орієнтуватися грунтується на властивостях поляризованого світла точно так само, як це відбувається у бджіл. Якщо біля клітки поставити дзеркало, в якому відображено небосхил, тобто якщо птахи побачать природу «навиворіт», то вони негайно переміщаються в протилежному напрямку.
Згадаємо ще про один-два факти, пов'язані зі здатністю птахів орієнтуватися під час перельоту, які здаються загадковими. Птахи, залишаючи місця гніздування, здійснюють під час свого перельоту в теплі краї шлях у кілька тисяч кілометрів, а навесні знову повертаються назад. Вражаючою є, наприклад, здатність поштових голубів повертатися додому, пролітаючи багато сотень кілометрів.
Нещодавно з'ясувалося, що перелітні птахи орієнтуються вдень по сонцю, а вночі по зірках. Цьому сприяє досвід, накопичений і переданий десятками і сотнями тисяч пташиних поколінь. Можна довести, наприклад, здатність птахів орієнтуватися по зірках. Відомо, що перелітні птахи, що живуть у великих клітинах, восени концентруються в південному кінці клітини, а навесні - у північному. [40]
Розміщення півколових каналів.
На склепінної даху клітини відтворювали, як на екрані, картину нічного неба з точним розташуванням зірок. Протягом деякого часу птахам показували ночами картину неба, соответствовавшую звичним шляху осіннього перельоту, і птиці розташовувалися в клітці відповідно до напряму їх перельоту. Потім раптово відновили картину небосхилу, яка існувала до початку досвіду. Це призвело птахів у повне сум'яття, але дуже швидко вони перемістилися в тому напрямку, який відповідало напряму їх перельоту.
Отже, птахи здатні змінювати своє розташування в залежності від розташування зірок на небі. Абсолютно ясно, що ця здатність є основою для орієнтації під час перельоту.
Що ж стосується здатності поштових голубів орієнтуватися, то і тут вчені багато в чому розібралися. Раніше, однак, нам необхідно познайомитися з так званими напівкружними каналами, які є органами рівноваги і складовими частина внутрішнього вуха у хребетних. У скроневої кістки хребетних з обох сторін розташовані по три маленьких канальчики. Це і є півкруглі канали, які розташовуються [41] дуже своєрідно: два з них лежать завжди в одній і тій же площині, тобто шість півколових каналів розташовуються в трьох площинах. У свою чергу три площини перетинають один одного під прямим кутом. Ці особливості і забезпечують діяльність півколових каналів.
Дія півколових каналів.
У півколових каналах міститься рідина. Кожен півколовий канал має опуклу частину, в якій розташована поперечна перегородка. Куди б не повернулася голова тварини, ця рідина в силу інерції слід за поворотом голови тільки із запізненням і чинить тиск на перегородку. Це і виробляє роздратування 6. Тиск рідини на перегородку в спарених півколових каналах міняється залежно від того, в яку сторону відбувається поворот голови і куди повернеться тварина. Якщо поштовий голуб летить прямо, необхідно лише, щоб він нерухомо тримав голову, тоді всяке відхилення від прямого курсу дратує півкруглі канали. Голуб, у якого вилучені обидва горизонтальних півколових каналу, літати може, він навіть рухається вперед, але робить при цьому великі гаки то вправо, то вліво.
Дослідження людиною тварин охоплює широке коло навігаційних проблем від найпростіших хімічних сприйнять до таких найскладніших засобів, як природні ехолокатори, радіолокатори, поляроїди, сонячні компаси, "фізіологічні годинник" і хитромудрі "хореографічні" методи передачі інформації, відкриті у бджіл.
Від кажанів до риб, від риб до дельфінів, комахам, птахам, щурам, мавпам і зміям переходили експериментатори зі своїми дослідницькими приладами, всюди виявляючи присутність дивовижних, невідомих колись органів чуття.
Спостереження говорять про те, що й у рослин, і у тварин, і у людини в організмі є циклічні фізіологічні процеси, що збігаються в часі з рухом Сонця по небу. Інакше кажучи, є "фізіологічні годинник". Живі організми здатні вимірювати час, що виражається в періодичних змінах дихання, температури тіла, росту і т. д. Всі ці процеси повинні бути вивчені.
Люди ще в минулому столітті помітили, що в певний час доби рослини викидають спори, інтенсивно ростуть, відкривають і закривають квіти, ніби знають, пише один учений, що через кілька годин зійде або зайде Сонце. Якщо квіти перенести в приміщення, в якому немає світла, вони все одно розкриються в належний час.
Все життя у птахів, риб, звірів, комах, черв'яків в різний час доби протікає по-різному: в певний час вони сплять, шукають їжу, співають, риють нори, йдуть на водопій, і так день у день.
Кожен з нас по своєму досвіду знає, що і без будильника може прокинутися, коли захоче. Потрібно тільки невеликою напругою волі поставити на певну годину свої "головні годинник", так називають дослідники цей невідомий поки фізіологічний механізм.
Величезна кількість дивовижних здібностей тварин показує, що людям є чому повчитися у природи.
В одному з перших віршів найдавнішою на землі поеми, написаної на глиняних табличках, йдеться про випробування навігаційних здібностей птахів: "відправившись, голуб тому повернувся" *. 5 тис. років тому люди вже знали, що голуби і ластівки відмінно вміють орієнтуватися і завжди знаходять свій "дім". Але як вони його знаходять, не відомо й досі.
Незабаром птахів стали навчати нескладної науці поштарів. На островах Тихого океану для цієї мети дресирують фрегатів, большекрилих морських птахів, чудових літунів. Голуби більш підходять для поштових зв'язків. Голубина пошта має поважну історію. І в наш час, незважаючи на досконалі засоби зв'язку, мільйони голубів несуть поштову службу. В одній лише Англії більше мільйона таких голубів.
Голуби та інші птахи без праці знаходять дорогу, якщо їх навіть відвезти до країн, зовсім їм незнайомі. Іноді всю дорогу їх крутили на патефон диску або везли під наркозом, щоб не дати птахам можливість механічно запам'ятовувати повороти транспорту, яким їх доставляють. Але птахи і після наркозу і патефонної каруселі добре орієнтувалися в незнайомих країнах.
Складне поведінка птахів при перельоті вивчається людиною протягом багатьох років методом масового кільцювання. Переліт пов'язаний з певними термінами, шляхами перельоту, строєм польоту і орієнтуванням в незнайомій місцевості.
Здатність до швидкого і правильного орієнтування розвинена значно краще у перелітних птахів, ніж у осілих (горобці, ворони).
Здатність до орієнтування у ворони і будинкового горобця вдвічі слабкіше, ніж у грака і горобця польового. Це пов'язано з тим, що грак як перелітний птах має, мабуть, вроджену здатність до орієнтування. Воробей польовий хоча і не відноситься до перелітних птахів, але має все ж більшою схильністю до перекочевкам, ніж горобець домовик, і тому краще орієнтується.
Численні дані говорять про те, що орієнтування птахів по відношенню до гнізда відбувається значною мірою за допомогою їхнього зору і зорової пам'яті.
Проте слід враховувати, що у здатності птахів орієнтуватися велике значення має сильно виражений інстинкт гніздування.
Одного разу вчені-орнітологи з метою з'ясування сили, витривалості і здатності альбатросів орієнтуватися, провели експеримент. Вони доставили літаком окільцьованих альбатросів на різні острови Тихого океану. Потім птахи були випущені на свободу і кинулися до залишеним гнізд на своїй батьківщині, до Аттол Мідуей (Гавайські острови). Через 32-дня, пролетівши 6630 км, багато альбатроси повернулися додому.
Нам ще недостатньо зрозуміла вся складна система координування дій окремих органів чуття птахів, але необхідно визнати їх виняткову спостережливість у поєднанні зі здатністю зорово запам'ятовувати обстановку, розкладаючи її на ряд дрібних деталей, що вислизають від людини і тому незрозумілих йому.
Одного разу вертишейки зловили на гнізді в ботанічному саду Берліна. Одягли на лапку кільце і відвезли на літаку в Салоніки за 1600 км. Через 10 днів вона знову "вертіла шийкою" у свого гнізда в Берліні.
Соловей, повернувшись з Африки, відшукує в наших безкрайніх лісах кущ черемхи, на якому він минулої весни співав серенади.
Двох морських птахів англійських олуш зловили на березі Уеллса (вони тут гніздяться, а зимувати відлітають до Південної Америки) і відправили на літаку в
Бостон, по ту сторону Атлантичного океану, за 5,5 тис. км від гнізда.
Незабаром одна з птахів (друга загинула при перевезенні) важко опустилася біля свого гнізда в околицях орнітологічної станції в Велсі. Вона перелетіла океан і знайшла на маленькій скелі величезного острова своє гніздо через 12,5 доби після старту на американській землі. Корабель з поштою, сповіщали, що птах відпущена, запізнився на 10 годин.
Багато хто добре літаючі птахи мають здатність майстерно орієнтуватися і в закритих просторах. Наприклад, ластівки і стрижі нерідко залітають у глибокі й абсолютно темні печери, де проте майстерно орієнтуються.
У Південній Америці живе птах, яку місцеві жителі називають гвачаро. Вона мешкає в темних печерах. Літаючи в темряві, гвачаро періодично видає різкі і уривчасті вигуки високого тону з частотою близько 7000 гц. Після кожного вигуку птах уловлює його відображення від перешкод. У напрямку, з якого приходить відлуння, птах дізнається про те, де знаходиться перешкода, а час, що минув між посилкою сигналу і поверненням його відображення, вказує відстань до перешкоди. Таким чином, гвачаро, керуючись луною, чудово орієнтується в темряві.
При більш уважному вивченні процесу міграції помітили, що на політ птахів впливає "астрономічна обстановка". Це вдалося встановити в планетарії, де відтворювалося рух зірок і велися спостереження за нічним польотом малинівок. Те, що в польоті деякі птахи орієнтуються по зірках, може бути, пояснює і той факт, що вночі вони літають над хмарами на великій висоті.
Встановлено, що радіохвилі *, які випромінює передавачами локаторів і зв'язкових станцій, заважають "приладам" орієнтування птахів у польоті виконувати свої функції. Можна припустити, що і система навігації птахів заснована на використанні електромагнітних коливань.
Пророблено дуже багато дослідів із самими різними птахами: крячки, чайками, шпаками, лиски, горихвістка, сорокопуд, яструбами, качками, лелеками та ін
Як птахи орієнтуються?
Наукою вже відкинутий ряд гіпотез, що пояснювали цю найцікавішу з таємниць природи. Нещодавно доктор Крамер провів свої досліди, які, ймовірно, допоможуть знайти правильну дорогу в дослідженнях здібностей орієнтування птахів.
Навколо клітини було прикріплено 12 годівниць, абсолютно однакових і на рівній відстані одна від іншої. Скворцов годували тільки в одній з цих годівниць. Вони незабаром до цього звикли і безпомилково її знаходили, хоча вона нічим не відрізнялася від 11 інших.
Єдиним дороговказом, за яким її можна було б відшукати, залишалося Сонце, вірніше, положення цієї годівниці по відношенню до Сонця. Коли вікна затемнювали, шпаки безпорадно металися від однієї годівниці до іншої. Якщо ж за допомогою дзеркал міняли кут між годівницею і напрямом сонячних променів, шпаки летіли до іншої годівниці, віддаленої від першої рівно на такий же кут.
Досліди повторювали, замінивши Сонце потужною лампою, забезпеченою рефлектором, яку переміщали по приробленою до стелі залізної рейці. Результати були ті ж. Висновок з цього відкриття був несподіваним: у птіп є відчуття часу.
Досліди, пророблені і з голубами, і з славками, і з сорокопуди, ясно показують, що Сонце у них головний орієнтир. Але орієнтир цей не стоїть на місці. Знайти дорогу по ньому не можна, якщо не знаєш, в якій частині неба в кожну годину дня він знаходиться. Тут птахів виручають хороша пам'ять і "годинник", якими природа наділила все живе на землі.
"Це дивно, пише доктор Метьюз, один з провідних фахівців в науці, про орієнтуванні птахів, що люди, століттями що визначали своє місце розташування по Сонцю, всього лише кілька років тому дізналися, що і птиці надходять так само.
Тепер сумнівів немає, що пернаті, як і люди, знаходять дорогу по Сонцю Нові дослідження скоро покажуть, чи так це ".
Але багато чого в поведінці птахів залишається незвіданим. Наприклад, помічено, що гніздо дроздовидная очеретянки завжди розташоване на такій висоті, що навіть під час самого високого розливу вода не піднімається до нього. Іноді очеретянка гніздиться вище, ніж у попередньому році, причому виявляється, що цього року вода піднімалася так високо, що гніздо затопило б, якби воно знаходилося на колишній висоті. Можливо, цей птах передчуває повені на підставі будь-яких відомих їй явищ природи, що передують цим повеней.
Комахи породжують звукові хвилі своїми крилами, роблячи ними величезне число помахів в секунду. Великі комахи на зразок шершня або джмеля роблять в секунду сотні помахів і видають у польоті гудіння досить низького тону. Писк комара лежить на межі сприймаються людиною частот, досягаючи 15 000 16 000 гц. Політ більш дрібних комах здається нам беззвучним, але цілком очевидно, що ми просто не чуємо настільки високих звуків, які породжують їх крила.
Два придатка ззаду крил у двокрилих комах, що мають форму палиці, з'єднаної з тілом тонким черешком, складають жужжальца, які в польоті безперервно вібрують. Зовнішній кінець кожного з них рухається по дугового траєкторії. Тенденція до такого руху зберігається і при зміні напрямку польоту. Це створює натяг черешка, за яким мозок комахи визначає зміна напрямку і дає команди м'язам, керуючим рухом крил.
Прекрасно пристосований для орієнтування за Сонцем складний очей комах. Він складається з безлічі секторів, і кожен з них сприймає промені, що йдуть тільки паралельно його осі. Промені ж, що падають під кутом, поглинаються светоізоляціей. Для пересування по прямій комасі досить зберегти зображення Сонця в одному з секторів.
Павук-вовк живе біля берегів річок і озер. Якщо павука кинути у воду, він попливе до берега, на якому його спіймали. Попливе прямо, як би далеко не занесли його. Який берег рідний, а який чужий павук дізнавався по Сонцю. Дослідники це довели, спотворюючи положення Сонця за допомогою дзеркала і піддаючи павука тим же випробуванням, що і шпаків.
Берегові блохи, рачки-бокоплави, стрибають по морських пляжів, теж знаходять свій будинок по Сонцю.
Ці рачки люблять подорожувати, їх не раз знаходили на суші далеко від моря.
У морських бліх навігаційні здібності розвинені прекрасно. У лабораторіях вони не гірше шпаків вміли знаходити по Сонцю правильний напрямок. Їх завжди тягнуло до моря, і, де б ви не випустили піщаних скакунів, вони найкоротшою дорогою спрямовувалися до нього. Це на своїй батьківщині, в Італії.
Коли ж піщаних скакунів привезли до Аргентини, вони не змогли знайти моря: їх "хронометри" працювали ще за європейським часом, без зв'язку з місцевим сонцем і тільки плутали рачків.
Досліди з рачками, крабами, павуками, сараною та іншими членистоногими також підтвердили теорію сонячної навігації.
Досі для нас залишається загадкою приголомшлива здатність деяких видів метеликів знаходити один одного на відстані 11 серпня км. Американські вчені вирішили з'ясувати, яким чином самці метелика "малий нічний павине око" відшукують самку на відстані 10 км. Вирішено було укласти самку під скло. Метелики-самці і раніше летіли до самки. Нічого не дало і приміщення самки за металеву сітку. Тільки екран, не пропускає інфрачервоних променів, як би повністю ізолював метеликів різної статі один від одного. Учені зробили висновок, що вони мають "локатор інфрачервоних променів". Подальші дослідження, очевидно, уточнять цей початковий висновок.
Цитований у книзі Г. Купена Жирар пише про темно-бурих термітів:
"Цікаво бачити, з якою точністю терміти будують свої галереї в непрозорій середовищі, щоб проникнути в намічені предмети. Вони забираються в меблі з нижнього кінця ніжки і ніколи не помиляються щодо ширини цієї ніжки: вони протачивают підлогу якраз під ніжкою, а не в іншому якомусь місці. Каштани, що лежали окремо один від одного на полицях у фруктових магазинах, виявилися з'їденими, і під кожним була тільки маленька дірка ".
Американські фізіологи Т. Буллок і Р. Каулс в 1952 році наркотизованого змій введенням певної дози отрути кураре. Очистили від м'язів і інших тканин один з нервів, що розгалужуються в мембрані лицьовій ямки, вивели його назовні і затиснули між контактами приладу, що вимірює біоструми. Потім лицьові ямки піддавалися різним впливам: їх висвітлювали світлом (без інфрачервоних променів), підносили впритул сильно пахнуть речовини, дратували сильним звуком, вібрацією, щипками. Нерв не реагував біоструми виникали.
Але варто було до зміїної голові наблизити нагрітий предмет, навіть просто людську руку (на відстані 30 см). як в нерві виникало збудження прилад фіксував біоструми. Висвітлили ямки інфрачервоними променями нерв збудився ще сильніше. Органи термолокаціі виявлені у пітонів і удавів (у вигляді невеликих ямок на губах). Маленькі ямки, розташовані над ніздрями у американської, перської та деяких інших видів гадюк, служать, очевидно, для тієї ж мети.
За типом медузи радянські вчені побудували прилад, який пророкує наближення шторму. Виявляється, навіть таке найпростіше морська тварина чує недоступні людині інфразвуки, що виникають від тертя хвиль об повітря.
У медузи мається стеблинка, що закінчується кулею з рідиною, в якій плавають камінчики, що спираються на закінчення нерва. Першою сприймає "голос" шторму колба, наповнена рідиною, потім через камінчики цей голос передається нервах.
У приладі, що імітує орган слуху медузи, маються рупор, резонатор, що пропускає коливання потрібних частот, пьезодатчик, що перетворює ці коливання в імпульси електричного струму. Далі ці імпульси посилюються і вимірюються. Такий прилад дозволяє визначати настання шторму за 15 годин.
Риби видають всілякі звуки, "б'ючи" особливими м'язами по плавальним міхурам, як по барабанах, інші скрегочуть зубами, клацають кістяками своєї броні. Багато з цих звуків лежать в ультракороткому діапазоні і вживаються, очевидно, для ехолокації і орієнтування в просторі.
В даний час відомо понад 100 видів риб, здатних виробляти електрику з досить високою різницею потенціалів. Так, електричний скат може створити напругу до 70 в. Електричний сом залежно від роздратування здатний викликати напругу в 80 100 в і більше, а електричний вугор від 300 до 500 в. Ці риби зустрічаються головним чином у тропічних морях.
У тропічних річках живе невелика рибка мормірус, яка в пошуках корму весь час риється в мулі. Хоча її голова при цьому йде в мул, рибка веліколеппо відчуває наближення ворога. Нещодавно вчені з'ясували, що у морміруса є свій радіолокатор: у хвоста генератор електричних коливань, що дає до 100 імпульсів в хвилину, а у спинного плавника приймач відбитих радіохвиль.
У Японії, де дуже часто відбуваються землетруси, було відкрито, що маленька біла рибка за кілька годин до початку землетрусу починає кидатися в акваріумі з однієї сторони в іншу.
Немає коментарів:
Дописати коментар