Книга: Почему перелетные птицы возвращаются домой

Гнездовой хоминг перелетных птиц

Многими последователями было показано, что если гнездящуюся птицу увезти и выпустить в другом месте, даже удаленном на значительное расстояние от ее гнезда, то она вернется обратно. К настоящему времени накоплено много данных по гнездовому хомингу разных видов. В табл. 1 приведены некоторые наиболее впечатляющие факты. При изучении хоминга исследователей обычно интересует, какая доля из перевезенных птиц вернется, какова скорость возврата и в каком направлении птицы стартуют после выпуска. Значительно реже удается проследить сам маршрут, которым птицы возвращаются домой.

Таблица 1. Способность к хомингу у некоторых перелетных птиц в гнездовой период (по: Мэтьюз, 1955, Карри-Линдал, 1984).

Доля птиц, вернувшихся к гнезду, может существенно варьировать не только у разных видов, но и в разных выпусках птиц в зависимости от места, времени, погодных условий и т. д. Важно иметь в виду, что нередко эти различия указывают не столько на способность птиц к хомингу, сколько на разную степень мотивации (побуждения) их к возвращению. Об этом свидетельствует и относительно низкая скорость возвращения птиц (табл. 2), если учесть, что за час они могут пролететь 50–70 км. Часто при возвращении домой птицы передвигаются короткими перелетами, много времени тратят на кормежку, отдых и т. п. Летят они всего 1–2 ч. в день. Например, радиопрослеживание за семью большими американскими дроздами, снабженными передатчиками, проведенное К. Эйблом с коллегами в штате Нью-Йорк, показало, что выпущенные утром птицы (на расстоянии 6,5–17 км. от гнезда) сначала кружились у места выпуска, потом начали двигаться в направлении дома короткими перелетами (в среднем 2 км/день), преимущественно вечером. Днем они держались среди древесной растительности. Двигались как в ясную погоду, так и при сплошной облачности и даже дожде. Направление перемещений у них было четко ориентировано в сторону дома. Весь путь при таком медленном перемещении занял около недели. Вернулись только три птицы, остальные либо потерялись из зоны слежения, либо прекратили перемещения в 6 км. от места поимки.

В других случаях перевезенные птицы демонстрируют достаточно высокую скорость возвращения — от 14 до 60 км/ч. (табл. 2).

Таблица 2. Примеры быстрого хомингового полета птиц (по: Мэтьюз, 1955).

Иногда хоминговая скорость бывает удивительной, как, например, у черного стрижа, когда птица за 4 ч. преодолела 241 км., или у обыкновенного буревестника, когда 6 птиц пролетели 378 км. со скоростью 35–56 км/ч. А. Б. Кистяковский и Л. А. Смогоржевский, завозя деревенских ласточек и обыкновенных скворцов в районе Киева на разные расстояния (от 1 до 60 км.), выяснили, что скорость возвращения птиц с малых расстояний достоверно ниже, чем с более дальних. Например, с расстояний до 5 км. ласточки возвращались со скоростью около 6 км/ч., тогда как с 45 км. — около 24 км/ч. У скворца с расстояний до 5 км. скорость возвращения около 4 км/ч., а с расстояния 35 км. — 27 км/ч. Обычно скорость возвращения, а также доля возврата выше у тех птиц, которых завозили по одному и тому же маршруту несколько раз. По данным Кистяковского и Смогоржевского, средняя скорость хоминга у деревенских ласточек при первом завозе составила 16,5 км/ч., при последующих выпусках — 21–24 км/ч.

Рекордсменами сверхдальнего хоминга считаются морские птицы (альбатросы, буревестники, качурки). Так, темноспинный альбатрос, завезенный с о-ва Мидуэй в Тихом океане в штат Вашингтон (США) и на Филиппины, вернулся обратно с расстояния 5120 и 6400 км. Первое путешествие он проделал за 10 сут., второе — за 12. Обыкновенные буревестники, перевезенные с о-ва Скокхолм (Англия) в Бостон (США) на расстояние около 5000 км., вернулись назад к своим гнездам через 12 сут. С увеличением расстояния завоза доля вернувшихся птиц обычно падает. Более детальный анализ возвращаемости птиц с разных расстояний позволил выделить так называемую «мертвую зону», находящуюся у некоторых видов в пределах 50–200 км. от цели, из которой птицы возвращаются хуже, чем с более дальних и более близких расстояний. Было высказано предположение, что в этой зоне птицы не могут уже осуществлять ближнюю навигацию по знакомым ориентирам, но еще не имеют возможности использовать механизм дальней навигации. Однако последующие опыты, преимущественно на почтовых голубях, не подтвердили существование такой зоны.

Направление старта выпущенных птиц исследователи всегда старались регистрировать (с помощью бинокля), и это понятно. Ведь если птица сразу способна выбрать правильное направление «на дом», это может дать важную информацию о работе механизма навигации. Результаты, полученные разными исследователями, часто бывают довольно противоречивыми. В одних случаях птицы сразу берут правильное направление «на дом», в других показывают иное, иногда противоположное направление. Такую ориентацию, когда движение птиц при старте не направлено к дому, стали называть «нонсенс»- (бессмысленной) ориентацией. Г. Мэтьюз, анализируя феномен «нонсенс»-ориентации у кряквы, пришел к выводу, что суть этого явления состоит в единообразии стартовых азимутов, проявляемых при хоминге птицами одной популяции. Во многих случаях направления «нонсенс»-ориентации значительно отличаются от хоминг-азимутов (направления к дому), но всегда постоянны для определенного района. Они лишь незначительно изменяются под влиянием ландшафтных ориентиров, не являются следствием магнитной ориентации и лучше всего проявляются при ясной солнечной погоде.

Мэтьюз предполагает, что постоянство «нонсенс»-ориентации осуществляется путем коррекции солнечного азимута в течение дня. В ночные часы эта коррекция осуществляется в противоположном направлении по программе обратного перемещения солнца с запада на восток, которая предполагается у птиц (например, у уток). Некоторые авторы, в частности А. Б. Кистяковский, предполагают, что «нонсенс»-ориентация представляет собой компасную ориентацию, характерную для миграционного периода, поскольку ее направленность часто совпадает с направлением миграции исследуемых видов. Очутившись в незнакомой обстановке, птица, считает Кистяковский, проявляет то направление движения, которое привело ее на место гнездования. Однако другие исследователи, в частности В. Р. Дольник, с такой точкой зрения не согласны, поскольку азимут «нонсенс»-ориентации птиц не всегда совпадает с направлением их миграции. Возможно, что прямолинейный полет в определенном компасном направлении в первые минуты после старта отражает определенную стратегию поиска птицей каких-то факторов, например геофизических градиентов, которые позволят ей сориентироваться и выбрать правильное направление. Опыты с почтовыми голубями нередко показывают, что после старта в «ложном» направлении птицы меняют направление на «правильное». В. и Р. Вилтчко предполагают, что отклонения при старте у почтовых голубей связаны с особенностями местного распределения факторов, используемых для навигации.

В некоторых опытах с перелетными видами птицы сразу при старте выбирали правильное направление «на дом». Например, Н. Балдачини с коллегами в Северной Италии изучали стартовую ориентацию и хоминг у береговой ласточки. Всего с разных расстояний и в разном направлении от гнездовой колонии было выпущено 396 птиц. Каждая особь проверялась только один раз. На коротких дистанциях (менее 10 км.) птицы возвращались очень хорошо. Стартовые азимуты концентрировались вокруг направления на колонию. При выпуске ласточек на расстояние 28–126 км. на стартовую ориентацию сильно влияло существование у птиц предпочитаемого компасного направления на запад. С этих дистанций птицы возвращались лучше всего, когда направление к дому совпадало с предпочитаемым компасным направлением. Успешность возвращения варьировала от 22 до 85 %. Отмечено стремление птиц лететь в сторону типичных для вида стаций. Предполагается, что «правильная» стартовая ориентация ласточек с коротких расстояний в первую очередь объясняется знакомством птиц с топографическими ориентирами в пределах 10 км.

Рис. 30. Отклонение направления стартовой ориентации у береговых ласточек (А) и почтовых голубей (Б) в районе выпуска в 130 км. от Итаки в США (по: Китон, 1983).

Темные кружки — направление старта отдельных птиц. Линия указывает направление на «дом». Стрелка — усредненное направление — азимут стартовых направлений всех птиц.

У. Китон наблюдал за стартом береговых ласточек в месте выпуска, расположенном в 143 км. от их колонии в штате Нью-Йорк. У 16 птиц из 23 стартовое направление было близким к азимуту «дома». Отклонение от «дома» у этих птиц составило в среднем 56° (рис. 30). Предполагается, что это место обладает каким-то «отклоняющим эффектом», поскольку и почтовые голуби здесь показывают сходное смещение в стартовом направлении.

Наиболее интересные результаты по хомингу деревенских ласточек получил А. Настаси в штате Пенсильвания (США). Он отловил в начале гнездового сезона во время откладки яиц или насиживания 96 птиц (38 самцов и 58 самок) и выпустил их на разных расстояниях (от 16 до 96 км.) от колонии в четырех основных компасных направлениях. Успех возвращения в колонию не зависел ни от расстояния завоза, ни от направления. С расстояний 16–40 км. вернулось 58 % из 48 выпущенных птиц, а с 48–96 км. — 52 % из 48 особей. Из выпущенных к северу от колонии вернулось 62 %, к югу — 50, к востоку — 54, к западу — 54 %. Самцы дали 47 % возврата, а самки 60 %. Наблюдения за стартом ласточек после выпуска с помощью сильного бинокля показали, что большая часть птиц (в среднем 60 %) взяли направление «на дом» независимо от того, на каком расстоянии и в каком направлении их выпускали. Например, при выпуске с расстояния 16 км. направление к дому при старте взяли 58 % птиц, а с расстояния 96 км. — 67 %. Не было обнаружено различий в стартовой ориентации к дому у самцов (60 %) и самок (59 %). Данные Настаси не подтверждают предположения Мэтьюза о существовании «мертвой зоны», в пределах около 50 км. от дома, из которой птицы плохо возвращаются. Ласточки с любых расстояний возвращались в свою колонию в течение 2 сут., многие вернулись к вечеру в тот же день. Р. Войтучик и Б. Ференс, изучавшие хоминг деревенской ласточки в Польше, обнаружили, что птицы, выпущенные на расстоянии до 153 км. от колонии, возвращались в тот же день. Скорость возвращения возрастала по мере увеличения дистанции и достигла максимального значения (35 км/ч.) в пределах 121–153 км. Эти исследователи также показали, что при выпуске ласточки сразу правильно находят направление на дом. Результаты этих исследований свидетельствуют о том, что ласточки, как и почтовые голуби (см. дальше), способны сразу после выпуска выбирать правильное направление на дом, даже если находятся более чем в сотне километров от него в совершенно незнакомой им местности.

Ухудшается ли способность к хомингу у птиц к концу гнездового сезона? Взрослые мухоловки-пеструшки, перевезенные в период откладки яиц, способны возвращаться обратно, даже если расстояние смещения составляет около 1000 км. Позже перевезенные птицы (во время насиживания яиц) предпочитают оставаться в районе выпуска, хотя часть птиц и возвращается на прежнее место. Во время выкармливания птенцов перевезенные родители, как правило, возвращаются к гнезду. Дж. Хатч, исследуя способность к хомингу во время гнездования у буревестника Лерминьера на островах в Карибском море, первую партию в 18 особей завез на расстояние 209–645 км., когда птицы имели яйца. Вторую партию (17 особей) перевезли на 194–368 км., когда уже были птенцы. Из первой партии к своим норам вернулось 67 % особей, из второй — 41 %. Большинство птиц (68 %) вернулись в течение четырех суток: 5 % в первую ночь, 21 % во вторую, 26 % в третью и 16 % в четвертую. Стартовое направление у 10 особей, выпущенных в солнечную погоду в 78 км. от побережья Венесуэлы, было близким к направлению на дом. Г. Мэтьюз обнаружил, что у обыкновенного буревестника хоминг осуществляют быстрее птицы, взятые в более ранний, инкубационный период, чем в птенцовый. В опытах же Хатча не обнаружено различий в скорости возвращения домой у птиц, имевших яйца и птенцов.

По данным Д. С. Люлеевой, взрослые ласточки на Куршской косе хорошо возвращаются на протяжении всего гнездового периода. Только непосредственно перед отлетом (в конце июля) их возвращаемость после завоза резко падает. В первых числах августа из завезенных взрослых птиц вернулись только те особи, у которых были поздние кладки или птенцы. Интересно, что способность к хомингу проявляли не только взрослые птицы, но подросшие молодые. Так, 16 июля все выпущенные в заливе в 20 км. к северо-востоку от гнездовой колонии (9 взрослых и 5 молодых ласточек) вернулись через 1–3 ч. Возможно, что молодые просто последовали за взрослыми, но не исключено, что к этому времени молодые ласточки уже запомнили родную колонию.

Мы проверяли способность к ближнему хомингу у самцов мухоловки-пеструшки разного возраста и происхождения на Куршской косе преимущественно в начале гнездового сезона. Главной целью исследования было сравнение способности к хомингу у местных птиц (первогодков и уже размножавшихся птиц) и иммигрантов, которые осели в нашем районе для гнездования. Всего было поймано и перевезено на расстояние от 1 до 80 км. 52 взрослые птицы, 26 местных первогодков и 70 первогодков-иммигрантов. Выяснилось, что лучше всего возвращаются взрослые самцы (как местные, так и иммигранты), которые уже гнездились ранее в нашем районе (рис. 31). Хорошо возвращаются местные первогодки в отличие от иммигрантов, впервые размножавшихся в районе исследования. Из этих иммигрантов около 50 % особей остались гнездиться в районе, где мы их выпустили. Однако к моменту появления у них птенцов они стали возвращаться после завозов к гнезду. Мы пришли к выводу, что иммигранты, которые впервые размножаются в нашем районе исследования, в начале гнездового сезона имеют значительно более слабую мотивацию к хомингу, чем местные птицы (первогодки и взрослые) или же иммигранты, которые уже размножались здесь в прошлом году. Кроме того, в начале гнездового сезона эти птицы могут хуже ориентироваться в нашем районе, где они впервые осели для гнездования. К моменту же появления у них птенцов они уже хорошо знают свою территорию и имеют сильную мотивацию к хомингу.

Рис. 31. Успешность возвращения самцов мухоловки-пеструшки на гнездовую территорию после их перевозки на Куршской косе.

I — взрослые, уже гнездившиеся в районе исследования птицы, II — местные первогодки, III — иммигранты первогодки до начала гнездования, IV — иммигранты первогодки во время кормления птенцов.

Темная часть круга — доля (%) вернувшихся птиц из числа перевезенных (цифры под кружками).

Взрослые — мухоловки, которые уже гнездились здесь ранее, успешно возвращались как с небольших, так и со значительных расстояний. Первогодки (местные) несколько хуже возвращались с 10 км. и более. Птицы, завезенные к северо-востоку и юго-западу, возвращались одинаково успешно (82 и 79 % особей соответственно). Точность возвращения как взрослых, так и первогодков была высокой: в те же дуплянки вернулось 39 % особей. Птицы, выпущенные на расстоянии до 2 км., были обнаружены в среднем через 46 ч., до 3 км. — 30, до 4 км. — 27, до 5 км. — 24 и 11 км. — через 20 ч. Минимальное время возвращения составило для двух птиц 5 км. за 2 ч. и 18 км. за 10 ч. Мы предполагаем, что птицам, перевезенным на небольшое расстояние (1–2 км.), труднее определить направление к дому, чем завезенным на более дальние расстояния.

В свое время было много споров, влияет ли сплошная облачность на способность птиц к хомингу. Это было связано с принципиальной дискуссией относительно того, способны ли птицы к невизуальной ориентации или же нет. Еще совсем недавно (в 70-х годах) подавляющее большинство исследователей ставили под сомнение такую способность. И только группа западногерманских исследователей (Ф. Меркел, Г. Фроме и В. Вилтчко) доказывали с конца 50-х годов, что у перелетных птиц существует способность к невизуальной ориентации по магнитному полю Земли. Известно, что способность птиц к магнитной ориентации предполагал еще в прошлом веке выдающийся русский ученый А. Миддендорф. Благодаря немецким исследователям это предположение было экспериментально доказано. К настоящему времени не вызывает сомнения, что птицы могут осуществлять хоминг в условиях сплошной облачности не только днем, но и ночью.

Польские исследователи во главе с Р. Войтучиком провели серию выпусков деревенских ласточек из Кракова с расстояний 136–225 км. от гнезда. Экспериментальным птицам надевали алюминиевые шлемы, препятствующие восприятию радиоволнового излучения Солнца. Контрольных птиц выпускали в шлемах из плексигласа или без них. Сравнительный анализ не выявил существенных различий в хоминговых способностях у птиц из этих групп, правда, при сплошной облачности контрольные птицы ориентировались несколько лучше экспериментальных. Опыты А. Б. Кистяковского и Л. А. Смогоржевского по завозу ласточек и скворцов показали, что многослойная облачность не мешает им ни в выборе стартового направления к дому, ни в скорости хоминга.

Итак, способность к гнездовому хомингу имеется у многих, если не у всех перелетных птиц. Они возвращаются непосредственно к гнезду как с малых, так и с больших расстояний. Эту способность к хомингу птицы могут проявлять на протяжении всего гнездового периода. Возвращаются птицы как в ясную погоду, так и при сплошной облачности. В ряде случаев птицы способны выбрать правильное направление к дому в течение первых минут сразу после выпуска.