Из книги Руперта Шелдрейка
«Семь экспериментов, которые изменят мир»
начало
КАК ГОЛУБИ НАХОДЯТ ДОРОГУ К ДОМУ
В детстве я вместе с отцом ходил смотреть, как на железнодорожной станции выпускают большие стаи голубей. Это происходило по утрам каждую субботу, весной и летом. Именно к нам свозили соревнующихся птиц со всей Великобритании. В плетеных корзинах, поставленных одна на другую, голуби дожидались старта. В установленный момент судьи открывали дверцы и выпускали на волю сотни голубей, стаю за стаей, и взлетающие птицы поднимали настоящий ветер, в котором кружились облака перьев. Голуби взмывали в небо, какое-то время кружили над местом старта, а затем устремлялись по домам — далеко-далеко от нашей станции.
Я не уставал восхищаться этими птицами. Мне удалось познакомиться с судьями, и они разрешили мне выпускать голубей на старте. Поступив в школу, я сам завел нескольких почтовых голубей, но их погубила кошка. Потом я уехал учиться в школу-интернат и больше не мог держать у себя птиц.
Много лет спустя, в начале 70-х гг., уже будучи научным сотрудником Клэр-Колледж в Кембриджском университете, я вновь заинтересовался тем, как голуби находят дорогу домой, и попросил своих коллег-зоологов просветить меня в этой области. Вскоре выяснилось, что никто из них не знает точного ответа на этот вопрос. Ничего не удалось найти и в научной литературе. Все более или менее обоснованные гипотезы тщательно проверялись и в конце концов не находили подтверждения. Попутно я выяснил, что миграция птиц — такая же загадка, как и способность голубей возвращаться домой. Точного ответа на этот вопрос никто не знал.
Я предположил, что способность птиц находить дорогу домой или возвращаться на постоянное место обитания после зимовки основана на каком-то свойстве, до сих пор не известном науке. Мне представлялось, что между птицей и ее домом существует какая-то непосредственная связь, вроде невидимой эластичной нити. Для проверки этой гипотезы я придумал простой и недорогой эксперимент, который впервые провел в Ирландии в 1973 г. К сожалению, довести эксперимент до конца не удалось, так как в 1974 г. мне пришлось уехать в Индию и заняться исследованиями в международном сельскохозяйственном институте. Только в 1980 г., когда я вернулся домой, у меня вновь появилась возможность исследовать необычные способности голубей, на сей раз в восточной Англии.
В этой главе я сначала изложу все, что до сих пор было известно о миграции птиц и их способности находить дорогу домой. Все привычные объяснения, построенные на современных научных принципах, уже проверены и оказались неправильными. Поведение птиц теперь кажется еще загадочнее, чем прежде. Обобщив опыт собственных исследований, я в общих чертах составил план эксперимента, который, задавшись целью пролить свет на эту загадку, могли бы провести любители голубей — поодиночке или силами целого клуба, а также школьники и студенты.
СПОСОБНОСТЬ НАХОДИТЬ ДОРОГУ К ДОМУ И МИГРАЦИЯ
Способность голубей находить дорогу к дому люди тысячелетиями использовали для передачи сообщений. Уже в книге Бытия можно прочесть о том, как голубь вернулся в ковчег Ноя со свежим масличным листом в клюве, принеся тем самым весть о конце Всемирного потопа . В Древнем Египте существовала голубиная почта, и в современном Египте голубь до сих пор остается эмблемой почтового ведомства. Даже в XX в. голубей часто использовали для передачи различных посланий, не только в годы Первой и Второй мировых войн, но и в мирное время. В наши дни во всем мире насчитывается более 5 млн. любителей, которые постоянно устраивают состязания голубей в перелете на расстояние до 500 миль, а иногда и на большие дистанции. Особенно популярен этот вид спорта в Бельгии, Великобритании, Голландии, Германии и Польше. Возвращаясь домой, голубь может за сутки преодолеть расстояние до 700 миль, а средняя скорость его полета составляет при этом более 60 миль в час. Каким образом мигрирующие животные узнают, в каком направлении следует двигаться? В отношении перелетных птиц наиболее популярна гипотеза о том, что они ориентируются по звездам и, кроме того, чрезвычайно чувствительны к магнитному полю Земли. Предполагается также, что в мозгу перелетных птиц заложена врожденная программа, управляющая процессом миграции, в которую входят карта звездного неба и, возможно, карта магнитного поля. В научной литературе ее называют «наследственной пространственно-временной векторно-навигационной программой» . Гипотеза звучит внушительно, но на деле ничего не объясняет. Сложный научный термин лишь описывает проблему, а не решает ее. Сторонники гипотезы об ориентации по звездам ссылаются на то, что перелетные птицы, которых в начале сезона миграции держали в клетках в планетарии, пытаются лететь в направлении привычной миграции, определяя его по движению искусственных звезд планетария. Но даже если звезды и могут служить компасом для перелетных птиц, чем объяснить тот факт, что птицы способны определять направление и днем, и в условиях сильной облачности? Например, при слежении за птицами с помощью радара, установленного в округе Олбани (штат Нью-Йорк), было установлено, что даже сохраняющаяся в течение нескольких суток облачность в ночное время не вызывает дезориентации у ночных мигрирующих птиц различных видов. В отчете сообщалось, что «в полете птиц не наблюдалось даже малейших отклонений». Как способность находить дорогу к дому, так и миграция животных до сих пор не объяснены наукой, и решение одной из этих проблем обязательно поможет прояснить и другую. Проводить исследования миграции — весьма сложная и трудоемкая научная работа. Гораздо проще изучать способность животных находить дорогу домой, и прежде всего это касается птиц. Лучше всего для такого исследования подходят почтовые голуби. У этих птиц способность находить дорогу к дому развита очень хорошо, тем более что почтовые голуби как порода выводились на основании отбора именно по этому признаку. Методы содержания, разведения и дрессировки голубей этой породы хорошо известны и относительно недороги. На сегодняшний день в этой области уже проведено множество экспериментов, однако почти за сто лет сложных, но, по сути, безрезультатных исследований никто так и не выяснил, как именно голуби возвращаются домой. Все попытки объяснить их навигационные способности сигналами от известных органов чувств и влиянием изученных физических сил до сих пор безрезультатны. Исследователи честно признают наличие проблемы: «Способность птиц находить дорогу к дому и выбирать правильное направление полета во время миграции настолько устойчива и гибка, что до сих пор остается загадкой. Можно устранять сигнал за сигналом, ориентир за ориентиром, а у птиц все равно остается в запасе какая-то стратегия, которая позволяет им определять правильное направление полета» ; «Проблема навигации по существу остается нерешенной» . А теперь мы по очереди рассмотрим все гипотезы, которыми объясняют способность голубей возвращаться домой, и я попытаюсь продемонстрировать, почему все они несостоятельны.
ЗАМЕЧАЮТ ЛИ ГОЛУБИ ВСЕ ИЗГИБЫ И ПОВОРОТЫ ДОРОГИ, КОГДА ИХ УВОЗЯТ ИЗ ДОМА?
Каким образом голуби, которых увозят в незнакомое место за сотни миль от дома, находят дорогу назад? За счет чего они определяют, в каком направлении лететь, чтобы добраться до дома?
Чарльз Дарвин был страстным любителем голубей и держал у себя в голубятне представителей различных пород. В 1873 г. на страницах журнала «Нейчур» он высказал первую гипотезу по поводу того, как голуби находят дорогу домой. Дарвин полагал, что голуби запоминают все изгибы и повороты дороги, пока их увозят из дома, причем могут запомнить их даже в том случае, если всю дорогу находятся в закрытом ящике . В следующей статье того же номера Дж.Дж. Мерфи предложил механическую аналогию этого процесса с шариком, свисающим с крыши железнодорожного вагона и реагирующим на толчки, вызываемые всеми изменениями направления и скорости: «В механизм можно вмонтировать хронометр, что позволило бы регистрировать величину и направление всех этих толчков с указанием точного времени каждого. На основе этих данных можно будет вычислить положение вагона в любой момент времени, учитывая расстояние и направление... Более того, можно было бы придумать механизм, способный автоматически подсчитывать получаемые результаты, и тогда положение вагона можно было бы узнать в любой момент, не производя никаких дополнительных вычислений».
Выражаясь языком современных технологий, речь шла о компьютеризированной инерционной системе навигации. При всей наглядности сложных механических аналогий все-таки трудно поверить в то, что спортивные голуби, запертые в корзинах и увозимые за сотни миль от дома в железнодорожных вагонах, грузовиках, кораблях и самолетах, совершающих по пути множество поворотов и других маневров, всю дорогу с величайшей точностью вычисляют направление, где находится дом. В любом случае, эта гипотеза уже была проверена и отвергнута. В 1893 г. С. Экснер доказал, что голуби способны совершенно точно находить дорогу к дому даже в том случае, если в дороге они находятся под глубоким наркозом. Более поздние эксперименты с другими видами птиц— к примеру, серебристой чайкой — подтвердили выводы Экснера . Голуби не теряют своих навигационных способностей и в том случае, если от дома до места освобождения из клетки их везут сложными и запутанными маршрутами, и даже тогда, когда их при этом перевозят в светонепроницаемом вращающемся барабане: «Конструкция была неустойчивой, вследствие чего любые изменения в скорости или направлении движущегося автомобиля мгновенно замедляли вращение барабана. Таким образом, восприятие дороги птицами было значительно затруднено из-за изменений скорости вращения. За время самой продолжительной поездки барабан совершил около 1200 оборотов. Тем не менее характеристики проверяемой способности — выбор направления полета и время возвращения домой у голубей, перевозимых в барабане, были не хуже, чем у голубей контрольной группы». В Германии проводилась еще одна серия экспериментов такого рода. Во время транспортировки голубей из дома барабан вращался с большой скоростью — до девяноста оборотов в минуту — в переменном магнитном поле; при этом голуби не могли видеть окружающий ландшафт и ощущать какие-либо запахи, исходящие от тех мест, где их везли. «Тем не менее эти голуби так же хорошо выбирали направление полета к дому и так же быстро возвращались домой, как и голуби контрольной группы, которых перевозили в открытых клетках на крыше автофургона» . И в заключение позволю себе напомнить, что, если бы птицы ощущали и подсчитывали все изгибы и повороты дороги во время перевозки, в этом непременно должны были бы участвовать соответствующие органы — полукружные каналы во внутреннем ухе, реагирующие на ускорение и вращение. Полное разрушение этих органов мешает нормальному полету птицы. В ходе некоторых экспериментов у голубей хирургическим путем перерезали горизонтальные ампулы, но птицы находили дорогу к дому не хуже обычного, хотя их выпускали из клеток на расстоянии 200 миль от него. По всем параметрам их результаты совпадали с результатами голубей из контрольной группы . В других экспериментах, как говорится в сообщении, «голуби с различными повреждениями полукружных каналов, вызванными хирургическим путем, точно находили дорогу независимо от того, проходили испытания в солнечный день или в условиях сплошной облачности» . Таким образом, гипотеза о существовании у птиц инерционной системы навигации должна быть отвергнута, и дальнейшие исследования в этом направлении бесперспективны .
ЗАВИСИТ ЛИ СПОСОБНОСТЬ ЖИВОТНЫХ НАХОДИТЬ ДОРОГУ К ДОМУ ОТ НЕЗЕМНЫХ ОРИЕНТИРОВ?
Иногда выдвигаются предположения, что способность находить дорогу к дому зависит от наличия привычных наземных ориентиров. Такое утверждение имеет смысл, когда голубей выпускают в нескольких милях от голубятни, а также в том случае, если при возвращении домой они всегда пролетают над знакомой территорией. В ходе одного исследования птиц выпустили с того же самого места в четвертый раз, и оказалось, что в этом случае они ориентировались по местным наземным знакам. «В седьмой раз голуби настолько хорошо запомнили местные ориентиры, что могли лететь домой наперегонки. Они действовали так, словно точно знали, что доберутся до дома, если сначала пролетят над ориентиром А, затем над ориентиром Б и так далее». Такое поведение свойственно и людям. Когда мы едем в новое место или по новому маршруту, мы всегда запоминаем ориентиры. Но мы не можем найти дорогу туда, где знакомых ориентиров пока что нет. Голуби же в любом случае могут найти дорогу к дому, даже оказавшись в совершенно незнакомом месте, в сотнях миль от любой знакомой им территории. После того как их выпускают из клеток, голуби обычно делают круг, но могут и сразу направиться точно в сторону дома . Они способны точно придерживаться правильного направления, даже пролетая над морем или совершая перелет в густом тумане, что великолепно продемонстрировали несколько голубей, использованных ВВС Великобритании во время Второй мировой войны. Опытные спортивные птицы, многие из которых были безвозмездно переданы любителями голубей, помещались в самолеты, совершавшие боевые вылеты в Германию над Северным морем. Если какой-то из самолетов сбивали, экипаж при первой же возможности прикреплял сообщение к лапкам одного или нескольких голубей, выпускал птиц и надеялся на лучшее. Невероятные подвиги голубей занесены в официальный почетный список — «Список отличившихся на боевой службе». Некоторые птицы даже были награждены медалями. Вот официальное сообщение о голубке по кличке Уайт Вижн, которая родилась в городе Мазервелл (Шотландия), использовалась на базе ВВС Великобритании Соллум-Воу (Шетлендские острова) и была награждена медалью: “Этот голубь был доставлен на гидроплан "Каталина" 11 октября 1943 года, приблизительно в 08:20, вследствие поломки двигателя совершивший вынужденную посадку на воду в условиях штормовой погоды на Северном море. Так как радиопередатчик самолета вышел из строя, наземные службы не могли ни принять сигнал SOS, ни зафиксировать место выхода в эфир... В 17:00 голубка Уайт Вижн доставила сообщение, в котором указывались координаты приводнения и другие сведения о гидроплане и его экипаже. Поиски на море были продолжены в указанном месте, и в 00:05 следующих суток самолет был обнаружен, а экипаж спасен. Гидроплан было решено оставить и затопить. Погодные условия: видимость в месте освобождения голубя — 100 ярдов; видимость на базе в момент прилета голубя — 300 ярдов; встречный ветер относительно полета голубя — 25 миль в час; сильное волнение на море; сплошная низкая облачность; расстояние до базы 60 миль; число спасенных летчиков — 11 человек” . Как оказалось, использование зрительных ориентиров играет при поиске птицами направления к дому исключительно вспомогательную роль. Тем не менее до 70-х годов большинство попыток объяснить эту способность у голубей было сосредоточено именно на изучении их зрения как главного органа чувств. Выдвигалось мнение, что в отсутствие знакомых наземных ориентиров птицы могут находить дорогу по солнцу или даже по звездам. Но все гипотезы, предполагавшие ведущую роль зрения, были опровергнуты серией замечательных экспериментов, проведенных в университете Дьюка (Северная Каролина, США) и в г. Геттингене (Германия). В ходе экспериментов в глаза голубей вставлялись матовые контактные линзы. Это настолько ухудшало зрение птиц, что они не узнавали знакомые предметы даже с расстояния около 6 метров. Голубям контрольной группы также вставляли контактные линзы, но прозрачные. Подвиг голубки Уинки в «Списке отличившихся на боевой службе» описан так: «23 февраля 1942 года, возвращаясь с боевого вылета к прибрежным районам Норвегии, уже поврежденный самолет "Бофорт" совершил внезапную вынужденную посадку на воду и в результате сильного удара о воду получил дополнительные повреждения. Авария произошла в 120 милях от побережья Шотландии. Голубка по кличке Уинки в момент аварии случайно выбралась из контейнера, но, не успев взлететь, упала в масляное пятно на поверхности моря. Расстояние до базы составляло 129 миль, а до ближайшей суши — 120 миль, причем до наступления темноты оставалось всего полтора часа. Голубка добралась до базы на следующее утро, вскоре после рассвета, сильно утомленная, вымокшая и перепачканная маслом. Поиск экипажа с помощью авиации оказался безуспешным по причине очень слабого и неустойчивого радиосигнала. Сержант Дэвидсон из голубиной службы ВВС Великобритании, исходя из факта прилета голубки, ее состояния и некоторых других выводов, установил, что область поиска была выбрана неправильно. В соответствии с рекомендациями сержанта поиск возобновили в указанной им части моря. Через 15 минут экипаж был обнаружен, и началась спасательная операция. Спасенный экипаж дал обед в честь голубки и ее инструктора». Когда птиц с матовыми контактными линзами выпустили из клеток, “многие из них отказывались взлетать, некоторые парили над одним и тем же местом, а некоторые падали на землю поблизости от места взлета. Часть птиц натыкалась в полете на провода, деревья и другие объекты. Но какая-то часть голубей высоко взлетела и исчезла в небе на огромной высоте”. Эти голуби летели очень необычно: тела птиц располагались не горизонтально, а с отклонением вверх. Неуверенность их полета быстро заметили ястребы, которые принялись охотиться на таких голубей . Некоторые птицы, пролетев часть пути к дому, садились на землю и некоторое время отдыхали . В результате часть голубей все-таки добралась до дома, который был удален от места взлета более чем на 80 миль. “Птицы с ослабленным зрением обычно подлетали к голубятне на очень большой высоте, а затем начинали осторожно парить и постепенно снижаться. Некоторые из них опустились точно, но подавляющее большинство приземлилось мимо голубятни. Всех птиц можно было бы легко поймать руками” . Итак, птицам было сложно приземлиться точно на голубятню, поскольку в знакомом месте они привыкли ориентироваться с помощью зрения, и это неудивительно. Тем не менее поражает способность голубей даже со значительно ослабленным зрением добраться до голубятни. Руководитель группы исследователей из Геттингена Клаус Шмидт-Кениг обобщил результаты экспериментов, в которых поведение голубей с матовыми контактными линзами изучалось, среди прочего, с помощью радиослежения. Он пришел к следующему выводу: “При возвращении голубей домой видимые наземные сигналы не играют существенной роли в навигационном отношении. Навигационная система голубей практически не зависит от зрения и позволяет им с удивительной точностью подлетать к нужному месту. Оказалось, что птицы точно определяют, когда оказываются вблизи своей голубятни, а пролетая мимо, знают, что начинают вновь удаляться от дома”.
ОПРЕДЕЛЯЮТ ЛИ ГОЛУБИ ДОРОГУ К ДОМУ ПО СОЛНЦУ
В 50-е годы главенствующей гипотезой в отношении навигационных способностей голубей была теория “солнечной дуги”, выдвинутая Дж.В.Т. Мэтьюзом. Он предположил, что птицы использовали комбинацию высоты подъема солнца над линией горизонта и дуги, продолженной по небу от солнца до точки наблюдения за его движением, а также точнейший “внутренний хронометр”. Например, голубь, которого везли в юго-западном направлении, мог бы определить, что солнце находится в небе необычно высоко и восточнее (если, предположим, наблюдение ведется в утренние часы), чем это было в том месте, где расположена его голубятня. На основании этого голубь в принципе мог бы “вычислить” положение дома . Против этой гипотезы существует несколько серьезных аргументов. Голуби способны находить дорогу к дому и в условиях сплошной низкой облачности, и даже в том случае, если их глаза закрыты матовыми контактными линзами; наконец, они способны лететь домой и ночью . Более того, птицы находят дорогу домой и в тех случаях, когда их “внутренние часы” серьезно повреждены, а гипотеза Мэтьюза предполагает чрезвычайно точный отсчет времени. Была проведена серия экспериментов, в которых “внутренние часы” голубей искусственно сдвигались. Для этого голубей в дневное время держали в темноте, а ночью — при искусственном освещении. Например, за шесть часов до восхода солнца включали свет, а за шесть часов до наступления темноты голубей помещали в светонепроницаемую клетку. Таким образом, за две недели “внутренние часы” птиц переводились вперед на шесть часов. Когда этих голубей выпустили на волю, они полетели влево перпендикулярно правильному направлению к дому. И наоборот, те птицы, чьи “внутренние хронометры” опаздывали на шесть часов, полетели вправо перпендикулярно правильному направлению. Наконец, те птицы, чьи “внутренние часы” были сдвинуты на двенадцать часов, полетели в направлении, противоположном правильному . На первый взгляд такие результаты полностью подтверждают гипотезу Мэтьюза. Но в действительности результаты опытов говорят лишь о том, что голуби могут использовать положение солнца в качестве своего рода компаса. Но одним только “компасом” объяснить способность голубей находить дорогу к дому все равно невозможно. Представим, что вас сбросили на парашюте в незнакомом месте. Вам дали точные часы, но не снабдили картой. Наблюдая за положением солнца в различные дневные часы, вы сможете точно определить, в какой стороне от вас располагаются север, юг, восток и запад, но направление, в котором находится дом, вы таким образом не установите. Мэтьюз утверждал, что голуби используют “внутренние часы” в сочетании с положением солнца и “солнечной дуги”, проложенной в небе до места наблюдения, не в качестве компаса, а в качестве своего рода карты, позволяющей им определять направление и расстояние от места вылета из клетки до дома. Но эта гипотеза не может объяснить, как птицы отыскивают дорогу к дому, если полет проходит в условиях сплошной низкой облачности или ночью. К тому же в нее совершенно не укладывается тот факт, что птицы со сдвинутыми “внутренними часами” после начальной ошибки, в определении направления по “солнечному компасу” некоторое время спустя все-таки находили правильный путь к дому . Интересно отметить, что в тех случаях, когда полет птиц со сдвинутыми “внутренними часами” проходил в условиях сплошной низкой облачности, они сразу выбирали правильное направление к дому и прилетали туда так же быстро, как и голуби контрольной группы . Таким образом, можно подтвердить лишь тот факт, что в ясные дни “солнечный компас” играет определенную роль в выборе первоначального направления полета голубей после того, как их выпустят из клетки. Но этот факт все равно не может полностью объяснить способность птиц находить дорогу к дому. Когда в моде была теория “солнечной дуги”, некоторые исследователи попытались объяснить способность голубей находить дорогу к дому в условиях сплошной низкой облачности, предположив, что птицы реагируют на поляризованный свет, проникающий сквозь облака. Как известно, некоторые насекомые, прежде всего пчелы чувствительны к поляризованному свету и способны ориентироваться в пространстве, если могут видеть хотя бы кусочек голубого неба, — даже когда само солнце плотно закрыто облаками. Однако в гипотезе поляризованного света есть два существенных изъяна. Во-первых, даже если бы голубе могли определять положение солнца по поляризованному свету с частично открытых участков неба, само по себе это не объясняет их способность находить дорогу к дому: ведь ориентирование по солнцу, как мы уже убедились, не играет ведущей роли в определении искомого направления. Во-вторых, в отличие от пчел, голуби не обладают чувствительностью к поляризованному свету . Еще одна необычная форма сенсорного восприятия, которой иногда пытаются объяснить уникальные навигационные способности голубей, — чувствительность к инфразвуку. Как показали лабораторные эксперименты, эти птицы необычайно чувствительны к низкочастотным звукам, но это вовсе не доказывает, что голуби способны слышать свой дом, находясь от него за сотню или даже всего за несколько миль. Поэтому идею, что голуби могут находить свой дом по характерным низкочастотным звукам, нельзя даже назвать гипотезой, настолько она неправдоподобна и беспочвенна.
продолжение следует
