Беседы о бионике — страница 47 из 107

шейся высоте дневного светила, в момент кормления солнечный "компас" продолжал работать. Однако попытки объяснить миграцию рыб с помощью астронавигации могут быть приемлемы только для видов, перемещающихся в верхних слоях воды. Для глубоководных же рыб этот фактор не может являться определяющим: они не видят Солнца. Вероятно, здесь главную роль играет обоняние (вспомним утверждение Гриффина о комплексном характере ориентации птиц!).

За последнее время ученые накопили немало экспериментальных данных, позволяющих утверждать, что по Солнцу ориентируются не только рыбы и птицы, но и многие насекомые. Возьмем, к примеру, пчел. В отличие от птиц, у них нет раз и навсегда установленных трасс полета. Нет у них и врожденного предпочтения к какому-то одному полюбившемуся им направлению, как у некоторых жуков. Направление полета у них меняется каждую неделю, а то и день ото дня. И все же, отправляясь за взятком в разные стороны от улья, они неукоснительно возвращаются в свой родной дом, порою пролетая до него расстояние в несколько километров. Интересно, что, зная об этой изумительной способности пчел, в Америке перед первой мировой войной пытались создать даже военно-пчелиную почту. Специальным составом шифрованная микротелеграмма наносилась на крылья пчел. А адресат читал ее уже с помощью лупы.

В чем же секрет поразительных навигационных способностей пчел? Этого никто не знал до тех пор, пока в 1952 г. Карл фон Фриш рядом поставленных опытов не доказал, что пчелы также широко используют в качестве ориентира наше дневное светило. При этом пчелы обладают еще и изумительной ориентационной памятью. По-видимому, этим они обязаны своим "внутренним биологическим часам". Опытами установлено, что, не видя по нескольку недель дневное светило, пчелы не перестают "помнить" солнечный азимут. На первый взгляд это может быть воспринято как парадокс: откуда пчелам знать положение Солнца, когда его уже не видно? И тем не менее это совершенно реальный факт. Экспериментальным путем бесспорно доказано, что пчелы умеют точно "рассчитывать" ночной путь Солнца по знакомому им дневному пути.

Многие в прошлом считали, будто муравьи оставляют на дороге душистые отпечатки, в которых левый и правый следы пахнут различно, так что запах тропинки говорит насекомому, куда ведет дорога — от муравейника или к муравейнику. Но это все-таки осталось недоказанным, зато недавно удалось установить, что некоторым видам муравьев ориентироваться в их путешествиях помогает тот же солнечный луч. Проделали, например, такой опыт. Муравей полз по освещенной Солнцем дорожке в определенном направлении. Его накрыли темной коробкой и через некоторое время выпустили. Он пополз дальше, но уже под некоторым углом к прежнему курсу. Угол измерили, и он оказался равным тому углу, который прошло Солнце, пока муравей сидел под коробкой.

Аналогично пчелам и муравьям ориентируются по Солнцу и представители одного из видов пауков — водомерки, обитающие у берегов Средиземного моря. Их увозили и выпускали далеко в открытом море, и они, безошибочно пользуясь космическим "маяком", устремлялись к берегу. Эксперименты показали, что паук меняет угол направления движения соответственно времени дня и положению Солнца над горизонтом. А когда небо закрыто облаками, насекомое избирает направление движения по поляризации света. В процессе опытов у паука была обнаружена способность очень точно отсчитывать время, причем эта способность существенно зависела от его физиологического состояния.

Итак, следует считать установленным, что, наряду с птицами, рыбы и насекомые тоже умеют ориентироваться по Солнцу. А могут ли они так же, как и птицы, ориентироваться по ночным космическим "маякам", скажем по Луне? Способны ли они "читать" карту звездного неба и осуществлять по ней свои близкие и дальние путешествия с высокой точностью?

Оказывается, могут. Так, например, песчаная блоха выбирает направление к морю, основываясь на положении Луны на небосводе. Она, как полагают ученые, производит сложные "навигационные расчеты".

Известный тунисский мирмеколог Санчи считает доказанным, что некоторые пустынные муравьи способны днем видеть звезды. Длинные узкие фасетки сложного глаза этих насекомых с одной-единственной светочувствительной клеткой на дне Санчи образно сравнивает с глубоким колодцем, со дна которого и человек днем, при свете Солнца, может увидеть звезды. Он даже написал философский трактат в стихах о маленьком муравье, заставляющем человека поднять глаза от Земли к великим мирам, проплывающим в небе; о ничтожном муравье, который в яркий солнечный день находит для себя в синеве небосвода дальнюю звезду, служащую ему надежным проводником; о слабом муравье, который, подобно мудрецам Земли, путешествует с верным компасом; о скромном муравье, привязанном невидимой человеку ниткой света к золотой звезде, упорно идущем по ней к своей заветной цели.

Разумеется, к теме, которой посвящены стихи Санчи, можно относиться по-разному, сами стихи могут нравиться или не нравиться, но ученые, и прежде всего бионики, не могут сегодня пройти мимо опытов, доказывающих, что для муравьев, обитающих в пустынных местностях, где почти нет наземных примет, звезды не только ночью, но и днем служат надежным световым компасом.

Итак, сегодня мы уже немало знаем о замечательных навигационных способностях птиц, рыб, насекомых... Знаем и не перестаем удивляться их поистине чудесным возможностям. Удивляемся и неизменно сравниваем эти способности с человеческими и видим, что подчас это сравнение оказывается совсем не в пользу людей, вооруженных, как уже говорилось, точнейшими приборами и сложнейшими таблицами. И появляется даже желание несколько поиронизировать над навигационными способностями человека, напомнив читателю о злоключениях неопытных мореходов в открытом море, так красочно описанных Джеком Лондоном в его "Путешествии на "Снарке".

"Роско решил ловить Солнце на востоке и настаивал на этом, несмотря на то, что Солнце должно было пройти меридиан на юг. Со своей стороны я решил ловить его на юго-востоке и все уклонялся на юго-запад. Как видите, мы еще продолжали учиться. Наконец, когда судовые часы показывали двадцать пять минут первого, я провозгласил полдень по Солнцу. Это значило, что наше местоположение на поверхности Земли изменилось на двадцать пять минут, что равняется приблизительно шести градусам долготы, или тремстам пятидесяти милям. А это доказывало, что "Снарк" шел со скоростью пятнадцати узлов в течение двадцати часов, чего в действительности не было. Вышло смешно и нелепо... Но Роско, продолжая смотреть на восток, утверждал, что полдень еще не наступил. Он намерен был уверить нас, что мы идем со скоростью двадцати узлов. Тут мы начали быстро поворачивать наши секстанты по горизонту и, куда бы мы ни глядели, всюду мы видели Солнце до странности низко над горизонтом, а иногда и ниже его. В одном направлении Солнце говорило нам, что еще раннее утро, а в другом — что полдень давно миновал. Но Солнце показывало время правильно — значит, ошиблись мы. И все послеобеденное время мы провели в каюте, стараясь разобрать этот вопрос с помощью книг и найти, в чем же состояла наша ошибка".

Не легче оказалось проделать необходимые расчеты и по готовым таблицам.

"Я взглянул в "Альманах мореплавателя" и нашел, что в этот самый день, 7 июня, Солнце запаздывает на 1 минуту и 26 секунд и что оно наверстывает упущенное со скоростью 14,67 секунды в час. Хронометр сказал мне, что в то мгновение, когда я определял высоту Солнца, в Гринвиче было 8 часов 25 минут утра. Казалось, что, имея все эти данные, любой школьник мог бы вычислить уравнение времени. К несчастью, я не школьник. Ясно, что в полдень в Гринвиче Солнце отстает на 1 минуту и 26 секунд. Столь же ясно, что, если бы теперь было 11 часов утра, Солнце отставало бы на 1 минуту 26 секунд и еще на 14,67 секунды. Если бы было 10 часов утра, следовало бы прибавить дважды 14,67 секунды. А если бы было 8 часов 25 минут утра, следовало бы прибавить 14,67 секунды, помноженные на 3,5. Далее, совершенно ясно, что если бы было не 8 часов 25 минут утра, а 8 часов 25 минут пополудни, то следовало бы не прибавить 14,67 секунды, а вычесть их, потому что, если в полдень Солнце отставало на 1 минуту и 26 секунд и нагоняло это опоздание со скоростью 14,67 секунды в час, в 8 часов 25 минут пополудни оно должно было находиться много ближе к тому месту, где ему надлежит быть, чем в полдень.

До сих пор все шло хорошо. Но что же именно показывал хронометр — 8 часов 25 минут утра или вечера? Я взглянул на часы. Они показывали 8 часов 9 минут, конечно, утра, так как я только что окончил завтрак. Но раз на борту "Снарка" было 8 часов утра, те 8 часов, которые показывал хронометр (а он показывал гринвичское время), должны были быть иными, чем 8 часов на "Снарке". Но какие же это были 8 часов? Это не могли быть 8 часов этого утра, решил я, значит, это 8 часов либо этого, либо предыдущего вечера. Здесь я сваливаюсь в бездонную пропасть интеллектуального хаоса".

А птицы, рыбы, насекомые — эти представители фауны, к которым порой мы относимся так снисходительно, — не имея ни человеческого интеллекта, ни сложных карт, ни мудреных таблиц, в то же время ухитряются и определять свое положение в пространстве, и перемещаться на громадные расстояния, и находить путь к дому.

Конечно, мы уже довольно много знаем о навигационных способностях животных. Но, как это обычно бывает, еще большего мы не знаем. В самом деле, ну кто может сейчас объяснить механизм и причины изменения птицами направлений полета в определенных точках миграции? Почему пернатые иногда все-таки находят дорогу без помощи небесных светил, в условиях сплошной облачности и тумана? А загадочная форма направленной ориентации, обнаруженная Гриффином и названная им "бессмысленной"? В этом случае птицы, несмотря на возможность солнце-компасной ориентации, в любых случаях выбирают одно и то же, им одним понятное направление. Просто все эти новые факты уже как-то не вмещаются в рамки существующей теории ориентации животных. Значит, эту теорию уже пора расширять, дорабатывать, а может быть, и коренным образом перерабатывать. На базе чего? А те гипотезы навигации, которые были изложены выше? Может быть, они в чем-то способны обогатить нынешнюю теорию? Ведь не случайно же сейчас вновь поднимается вопрос о наличии инерциального механизма навигации птиц (американский исследователь Барлоу, 1964 г.).