Методы изучения ориентации птиц

Поведение сопровождает весь ориентационный процесс и одновременно является результатом ориентационных решений. Оно оптимизирует ориентацию и одновременно является результатом ориентации. Поэтому использование поведения в качестве индикатора ориентационного процесса имеет большие преимущества.

Длительное время основным методом изучения ориентации были визуальные наблюдения. Ученые сопоставляли поведение птицы с экологической ситуацией, в которой оно осуществлялось, например направление полета мигрирующих птиц — с расположением близлежащих горных цепей, линии морского побережья или изгибами речных долин и другими заметными с человеческой точки зрения ориентирами.

По мере того как совершенствовалось представление человека о географии земной поверхности, с одной стороны, геофизике земли, с другой, этот набор предполагаемых ориентиров пополнялся магнитными и гравитационными полями, изобарами и другими физическими характеристиками, закономерно проявляющимися по поверхности планеты.

В середине XX в. орнитологи используют самолеты и вертолеты, скоростные кинокамеры, прожекторы, телескопы (для наблюдения птиц на фоне диска Луны) и, что особенно важно, радиолокационные установки.

Радиолокационные наблюдения позволили выявить естественные факторы, влияющие на миграции и, значит, на ориентацию птиц. Так, оказалось, что многие птицы ночью и днем при плохой видимости летят, широким фронтом, тогда как днем при ясной погоде узким потоком вдоль какого-нибудь определенного ориентира, например береговой линии, даже если это приводит к значительному отклонению от генерального направления миграций.

Некоторые виды начинают миграцию под облачным небом и придерживаются прямолинейной трассы полета, не видя Солнца и звезд, тогда как другие виды лучше ориентируются, если перед наступлением облачности видят ясное небо. Многие виды способны сохранять прямолинейные трассы полета, двигаясь между сплошными слоями облаков, не видя ни поверхности Земли, ни небесных светил.

Важным фактором, влияющим на миграции, является ветер,— большинство птиц летит при попутном ветре небольшой силы, определяя его направление и компенсируя снос. Эти наблюдения, выполненные известными орнитологами Д. Гриффином, В- Друри, И. Нисбетом, Д. Лэком, имели большое значение для предварительных выводов о том, какие ориентиры используют мигрирующие птицы в различных условиях.

Экспериментальные методы изучения ориентации основаны на том, что птица ставится (в природе или лаборатории) в такие условия, в которых она должна четко и однозначно проявить свое отношение к ориентиру двигательной реакцией, доступной измерению или качественной оценке со стороны экспериментатора

С этой целью в природных условиях мигрирующих птиц отлавливают и отвозят в сторону от трассы перелета с последующим анализом направления их миграций. Известные орнитологи Е. Шюц и А. Пердек, проводившие такие эксперименты со скворцами и другими птицами, пришли к выводу, что перевезенные молодые птицы продолжают полет в обычном миграционном направлении, тогда как старые опытные особи, корректируя направление после перевозки, достигают цели миграций.

Отлавливая птиц у гнезд или на местах зимовок, орнитологи завозят их в незнакомую местность и там выпускают. Возвращение завезенной птицы «домой», получившее название хоминга, свидетельствующее о ее способностях ориентироваться в пространстве, используется орнитологами как индикатор ориентации.

Метод хоминга широко используют при изучении ориентации почтовых голубей. В многочисленных экспериментах В. Китона, Р. Пенни, С. Эмлина, К Шмидта-Кенига, С. Уодкота и других орнитологов осуществлены различные модификации этой методики.

Голубей предварительно вращают, надевают чч на глаза линзы, осложняющие восприятие наземных ориен268 - тиров, к крыльям и голове прикрепляют магниты, эксперименты проводят в различных погодных условиях, при ясном и солнечном небе и т. д.

Трассы возвращающихся нд свою голубятню птиц прослеживают с самолета и вертолета с помощью радио- телеметрической аппаратуры и визуально. Важным показателем ориентационных способностей птиц при хоминге является стартовое направление. В одних случаях птицы избирают правильное направление сразу после выпуска, в других избирают вначале какое-то другое направление, что не мешает им нормально возвращаться домой.

Английский орнитолог Д. Мэтьюс назвал этот феномен «бессмысленной ориентацией». Лабораторные методы изучения ориентационного поведения основаны на явлении перелетного беспокойства, проявляющегося в постоянном прыгании птиц, отловленных во время миграций и посаженных в клетку. При этом птица прыгает в направлении, соответствующем ее естественной миграции в это время года и в том месте, где она находится.

В 1949 г. Г. Крамер использовал это явление, поместив птицу в круглую клетку с одной центральной и несколькими периферийными жердочками (рис. 77). Помещенная в такую клетку птица прыгает между центральной и периферийной жердочками в компасном направлении, соответствующем ее миграционному.

Регистрируя количество прыжков птицы в разных направлениях с помощью специальных счетчиков и демонстрируя ей то небесные светила в различных сочетаниях, то местные ориентиры, воздействуя на птицу магнитными и другими полями, орнитологи исследуют, как меняется под влиянием этих факторов ее ориентационное поведение, какие ориентиры использует она при выборе миграционного направления.

Круглая клетка Крамера и две ее основные модификации (рис. 77) — клетка с радиальными жердочками Вилчко и конусная клетка Эмлина — дали важный материал, касающийся ориентационного поведения птиц. Используя эти методы, Ф. Зауэр в 1955 г. впервые поместил круглую клетку с ориентирующейся птицей под искусственное небо планетария.

Меняя взаимное расположение созвездий и их местоположение на небосводе планетария, он исследовал влияние звездного неба на ориентацию мигрирующих ночью птиц. Позднее эта методика стала одной из основных в изучении ориентационного поведения птиц. Эксперименты по этой методике в широких масштабах проводились в СССР латвийскими орнитологами под руководством X. А. Михельсона.

В настоящее время в изучении ориентационного поведения птиц все шире используется метод условных рефлексов с пищевым или электроболевым раздражением. Подопытных птиц помещают на вращающуюся платформу и, демонстрируя различные ориентиры, вырабатывают у них рефлекс на определенное поведение. В последующем, изменяя ориентиры, выясняют возможности птицы с их помощью определять свое местоположение в пространстве.

В клетках с расположенными по кругу кор269 мушками у птиц вырабатывают пищедобывательный рефлекс, связывая его с расположением ориентиров, что дает возможность определять роль и значение каждого из них в ориентации птицы. Большое значение условнорефлекторные методики (методы дрессировки) приобрели в изучении чувства времени (биологических часов), являющегося необходимым компонентом ориентации птиц с помощью астроориентиров.

Разнообразные ориентационные задачи, которые предъявляют подопытным птицам экспериментаторы, побуждая их к осуществлению тех или иных поведенческих актов, сопровождаются либо тщательным продумыванием и отработкой демонстрируемых птицам ориентиров, либо нарушением одной из ориентационных функций хирургическим или любым другим путем.

Если в прошлом преобладали жесткие условия эксперимента, при которых у подопытных птиц перерезали сенсорные нервы/удаляли части мозга или отдельные анализаторы, то в настоящее время используют преимущественно более мягкие, экологически адекватные приемы — контактные линзы, анестезию, временно действующие фармакологические препараты и т. д.

Тем не менее большое количество недостаточно чистых экспериментов, проведенных в прошлом по неадекватным методикам, привело к тому, что фактический материал, посвященный ориентационному поведению птиц, оказался в значительной степени засоренным и непригодным для дальнейшего осмысления и обобщения. Советские орнитологи X. А. Михельсон и Э. К. Вилкс провели большую работу по отбору фактического материала, пригодного для дальнейшего использования и теоретической оценки.

Литература

Ильичев В. Д., Карташев Н. Н., Шилов И. А. Общая орнитология: Учебник для студ. биол. спец. ун-тов.— М.: Высш. школа, 1982.— 464 с., ил.

AOF | 10.06.2023 13:50:45