З давніх часів хвилює людей дивовижна здатність тварин безпомилково знаходити дорогу до свого "дому", по особливому бачити і чути, орієнтуватися у вельми тривалих подорожах, визначати перешкоди і знаходити їжу.

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.

Читайте також: Як побудувати курінь у лісі?

Цікавий факт

Щорічно американські курки зносять стільки яєць, що їх достатньо, щоб викласти доріжку з яєць навколо Землі по екватору, причому не одну сотню раз