В середине прошлого века известный русский ученый, академик А. Ф. Миддендорф выдвинул так называемою магнитную гипотезу ориентации птиц. Птицы чувствуют, в каком направлении находится магнитный полюс, считал он. Это помогает им найти Путь осенью на юг, весной — на север. И эта гипотеза нашла своих приверженцев даже в паши дни. Французский физик Вигье высказал предположение, будто бы "магнитное чувство" у перелетных птиц развито так сильно, что они могут ощущать не только общее направление на полюс, но даже учитывать магнитное склонение. Поэтому они способны прямым путем вернуться к цели из любого места. Однако все это надо было еще доказать. Начались хитроумные опыты. Птиц помещали в особые камеры и создавали вокруг них сильные магнитные поля. Пернатые пленники чирикали, клевали зерно, но никакого особенного беспокойства не проявляли. Чувствуют ли они магнитные поля, понять было трудно. Польский орнитолог Водзицкий прикреплял к головам аистов, улетавших на зимовку, небольшие намагниченные железные палочки. По мысли ученого, они должны были нейтрализовать влияние магнитного поля Земли. Аисты относились к этому весьма неодобрительно и всеми силами старались поскорее избавиться от "нагрузки". Но почему они это делали, так и осталось неясным: то ли действительно привязанные магнитики не давали им ориентироваться, то ли просто мешали.
В 1947 — 1951 гг. сходные эксперименты были поставлены американским физиком Егли. Наблюдения за почтовыми голубями с магнитными и немагнитными (медными) пластинками на крыльях производились с самолета. В результате проведенных опытов Егли установил: птицы с магнитными пластинками на крыльях отклонялись от правильного пути в среднем на 103°, с медными — всего на 84°. Разница, как мы видим, не столь значительна, чтобы делать заключение в пользу магнитной ориентации голубей, хотя Егли и держался противоположного мнения. Большинство же ученых отнеслось ко всем этим опытам явно скептически. — Магниты на крыльях еще ничего не доказывают, — говорили они. — Водзицкий привязывал железные палочки к головам аистов, и то птицам было неудобно летать. А тут маленький голубь... Ведь известно, что перед соревнованиями на дальние дистанции голубям не следует давать больше чем 20 — 25 г зерна во избежание сильного снижения их скорости. Так что какая уж тут ориентация с пластинками на крыльях! Что же касается прямых доказательств магнитной и электромагнитной чувствительности пернатых, то мнения об этом еще более противоречивы. По сведениям, исходящим в основном от голубеводов-любителей, считалось, что голуби теряют способность ориентироваться в зоне действия мощных электро- и радиостанций. Подобные сообщения особенно участились после появления мощных радиолокационных установок. Было представлено много на первый взгляд вполне убедительных доказательств того, что радиолокационные станции нарушают работу неизвестного нам "компаса", управляющего перелетами птиц.
Но есть и другое, скажем прямо, противоположное, мнение. Так, советский ученый, кандидат биологических наук В. Э. Якоби утверждает, что сообщения об "электромагнитной чувствительности" пернатых все-таки практикой не подтверждаются. При этом он ссылается на наблюдения, проводившиеся над птицами в Туркмении, Прибалтике и на юге Украины. В Туркмении неподалеку от работавшей радиолокационной установки стоял домик, на чердаке которого жили домашние голуби. Они часто летали мимо радара в непосредственной близости от него, но строй стаи при этом не нарушался. Есть факты, свидетельствующие о полном пренебрежении излучением радара мелкими птицами. Воробьи и скворцы, например, садились на вращающуюся антенну и совершали на ней 8-10 оборотов, а ведь они находились при этом в опасной даже для человека близости к излучателю! Более того, известно, что скворцы даже устраивают гнезда в пустотелой металлической балке антенны локатора. К сказанному можно еще добавить, что в опытах по использованию радарного излучения для отпугивания птиц от аэродромов, проводившихся за рубежом, эффекта рассеивания птиц не отмечалось.
Отрицают "электромагнитную чувствительность" пернатых и многие зарубежные ученые: выдающийся немецкий орнитолог Крамер, американский исследователь Друри, англичане Иствуд и Райдер и итальянец Маргариа... Казалось бы, все ясно: гипотеза магнитной ориентации птиц Миддендорфа полностью несостоятельна, поскольку не удалось убедительно обосновать даже примеры предполагаемой магнитной чувствительности пернатых. Но... Ах, уж это "но"!
Интересные данные были получены в последние годы отдельными учеными при экспериментальной проверке "магнитного чувства" у ряда насекомых. Так, западногерманский ученый д-р Гюнтер установил, что мухи ориентируются в магнитном поле Земли: в 90 случаях из 100 они садятся на горизонтальную поверхность либо в направлении восток — запад, либо в направлении север — юг. То же наблюдается и у майских жуков. В научной литературе неоднократно упоминалось, что во время "отдыха" в гнезде термиты всегда располагаются головами в одном и том же направлении. Достоверность этих данных недавно решил проверить немецкий ученый Г. Беккер. Он начал наблюдать за поведением термитов в темноте и обнаружил, что некоторые их разновидности действительно занимают в гнезде совершенно определенное положение. Одни виды термитов располагаются параллельно силовым линиям магнитного поля Земли, другие — перпендикулярно. Когда же термитов поселили в металлический ящик, чтобы устранить влияние магнитного поля, термиты стали располагаться как попало, определенность ориентации исчезла. Но когда термитов поместили в поле мощного магнита, они изменили ориентацию в соответствии с направлением силовых линий нового магнитного поля. Аналогичные опыты по исследованию магнитной чувствительности проводились с улитками (американский ученый Ф. Браун) и червями. Все эти опыты оказывались неизменно удачными. И то, что экспериментами и наблюдениями удалось установить способность мух, термитов, улиток, червей и других организмов воспринимать незначительные изменения в направлении и силе магнитного поля, безусловно является знаменательным. С одной стороны, это показывает (в который раз!) изумительное мастерство природы, сумевшей наделить насекомых сверхминиатюрными, надежными и удивительно тонко действующими "механизмами" ориентации; с другой стороны, говорит о том. что сегодня все-таки нельзя начисто, со всей категоричностью, как это делают некоторые исследователи, отвергать гипотезу о способности ряда организмов ориентироваться по силовым линиям магнитного поля Земли.
Ну, а как же быть с гипотезой магнитной ориентации птиц? Может быть, в ней все-таки содержится что-то позитивное? Но что? К сожалению, современная наука пока не может дать убедительного ответа на этот вопрос. Но гипотеза Миддендорфа в настоящее время существует, существует и даже имеет своих убежденных сторонников. Но наряду с ней есть еще и ряд других гипотез, тоже пытающихся объяснить природу ориентации птиц уже с иных, порой довольно неожиданных, но неизменно любопытных позиций. И от каждой из этих гипотез, как и от магнитной, нельзя вот так, запросто, отмахиваться, если какие-то данные в чем-то и не подтверждают ее. Как правило, все они, эти гипотезы, одни в большей степени, другие в меньшей, все же несут те крупицы истины, которые когда-нибудь, сложившись, расскажут нам о сокровенных тайнах навигации птиц, а может быть, и не только птиц...
Вот, к примеру, так называемая "тепловая" гипотеза миграции пернатых. Как известно, места летнего пребывания птиц находятся, как правило, в районах, более прохладных, чем места зимовок. Теперь физики хорошо знают, что любой предмет испускает электромагнитные волны, интенсивность и длина которых зависят от температуры источника. При этом холодные объекты испускают более длинные волны меньшей интенсивности. Таким образом, арктические области, куда птицы летят весной, излучают меньше энергии, чем тропики. Допустим, что у птиц есть рецептор, позволяющий им воспринимать более "теплые" лучи с юга. До чего же просто было бы объяснить в этом случае миграцию птиц! Но если попробовать детальнее разобраться в этом вопросе, то обнаружатся серьезные трудности. Прежде всего, Земля имеет почти круглую форму, а всякое излучение распространяется прямолинейно. Поэтому трудно предположить, чтобы птицы могли улавливать излучение на расстояниях от его источника, больших нескольких десятков километров. Кроме того, температура воздуха, суши и моря достаточно низка и их инфракрасное, или тепловое, излучение имеет длину волны порядка 10 мк, тогда как длины волн видимого света лежат в области от 0,4 до 0,75 мк. Как показало изучение зрительного анализатора птиц, граница его спектральной чувствительности очень близка к нашей собственной. Отсюда следует, что, вероятней всего, птицы не могут чувствовать излучение, на восприятии которого основана данная гипотеза. Ну и что же? По-видимому, "тепловая" гипотеза просто не может объяснить основной механизм ориентации пернатых. Но выявление побочных факторов ориентации — ведь это тоже так важно и интересно!
Другая очень остроумная гипотеза так называемой инерциальной навигации птиц была выдвинута после второй мировой войны шведским физиком Густавом Изингом. Он предположил, что птицы могут обладать чувствительностью к чисто механическим (инерциальным) эффектам вращения Земли, причем не просто реагировать на них, но и улавливать их разницу в самых разных точках земного шара. Эта теория приняла внешне несколько различных форм, но при их сравнении оказывается, что все они сводятся, по сути дела, к одной. При движении птицы по тому или иному курсу на нее обязательно должны действовать две силы, обусловленные вращением земного шара: сила центробежная, уменьшающая собственный вес птицы, и так называемая кориолисова сила, направленная перпендикулярно движению птицы вдоль земной поверхности. Интересно, что в разных точках земного шара величина центробежной и кориолисовои сил, а также их соотношения различны, что и может быть использовано птицами для ориентировки. При этом предполагается, что центробежную силу птица может почувствовать по изменению собственного веса. Датчиком же изменения кориолисовои силы у птиц, по мнению американского исследователя Егли (сторонника магнитной гипотезы), может служить лабиринт вестибулярного аппарата. К сожалению, инерциальную гипотезу навигации птиц очень трудно проверить на опыте. Поэтому единственное возражение противников этой гипотезы (а они, конечно, есть!) сводится к тому, что центробежная и кориолисова силы, возникающие при движении птицы, настолько малы, что последнюю силу трудно отличить даже от воздействия броуновского движения молекул в ее вестибулярном аппарате. Но скептикам при желании можно и возразить. Как говорится, ни одна музыкальная нота не исключает другую — слышны обе. В отличие от броуновского движения, центробежная сила и сила Кориолиса постоянно и определенным образом направлены. Может быть, именно это и помогает птице при ее направленных полетах? Но кто может однозначно ответить на этот вопрос!