Любопытно тут еще одно: наследственный инстинкт у многих птиц закреплен и действует только в одном направлении. Обратно они возвращаются тем же путем, по которому улетали. Поэтому если яйца птиц перенести и птенцы появятся на свет в новых местах, именно эти места станут им родными и именно туда молодые птицы вернутся весной. Этим пользуются сейчас люди при расселении птиц во вновь посаженные леса и рощи.
Известно, что без птиц лесонасаждения существовать не могут. Но все попытки переселить взрослых птиц в новые места оказывались тщетными: отловленные птицы, едва их выпускали, улетали в места прежних гнездовий, молодые же оставались на новой родине. Сюда возвращались они весной. А уж о последующих поколениях и говорить не приходится.
Но это все — факты. А им надо найти обоснования, объяснения. Все упоминавшиеся теории оказались неспособными объяснить, как прилетают птицы в нужный район и как выбирают направление. Тогда вспомнили про магнитные волны.
О них, еще не очень точно даже представляя, что это такое, говорили давно. Мы уже упоминали академика Миддендорфа и его теорию магнитного поля Земли. Она была слабо обоснована тогда и не получила признания.
В нашем веке опять заговорили о магнитных и электрических волнах, якобы влияющих на перелеты птиц. Некоторые ученые доказывали (собственно, доказательств не было — были умозрительные теории), что солнце, перемещаясь с севера на юг, вызывает особые электрические и магнитные явления в атмосфере. Именно поэтому птицы хорошо себя чувствуют летом только в гнездовой области, а зимой только на зимовках. Если же их искусственно перемещать, то они будут стремиться туда, где хорошо себя чувствуют, руководствуясь при этом магнитными и электрическими явлениями, вызванными положением солнца. Предполагалось, что воспринимают эти магнитные и электрические волны перья птиц. (Впрочем, эти свойства приписывались и костям птиц, и даже воздушным мешкам, которые у них имеются.) А вот, мол, если посадить птиц в медные или железные клетки, то птицы будут ограждены от действия электромагнитных волн и не проявят никакого «перелетного беспокойства», даже когда им по срокам надо будет улетать.
Однако и эта гипотеза была отвергнута. Тогда стали говорить, что птицы обладают высокоразвитым магнитным чувством, а орган этого чувства находится во внутреннем ухе.
И это не подтвердилось. И вдруг сравнительно недавно американский физик Иегли заявил, что он наконец разгадал тайну птичьей ориентации — открыл «магнитный орган» у птиц. Этот орган, — утверждал Иегли, — вееровидное образование вокруг глаз птиц. Для доказательства своей теории Иегли прикреплял к крыльям голубей магниты, и птицы теряли способность ориентироваться.
Сообщение Иегли было сенсацией, его утверждение стали проверять и перепроверять многие ученые в разных странах. Птицам прикрепляли магнитные пластинки, облучали радиоволнами, помещали в магнитные поля, укрепляли на головах разные антенны. И все для того, чтоб «испортить» птичий магнитный компас, который, по утверждению американского физика, у них имеется. И компас действительно в одних случаях «портился», но в других, несмотря ни на что, «работал» по-прежнему безукоризненно.
В конце концов выяснилось, что голуби теряют ориентацию не потому, что на них начинают действовать магнитные поля, а потому, что прикрепленные к крыльям магнитные пластинки оказывались слишком тяжелыми и просто-напросто мешали голубям летать.
И опять магнитная теория (в который раз!) была отвергнута. Впрочем, недавно украинские ученые снова занялись этим вопросом и обнаружили, что птицы хорошо чувствуют слабые магнитные поля, а на сильные не реагируют вовсе. Эти ученые считают, что слабые магнитные поля в некоторой степени и каким-то образом влияют на ориентацию птиц.
К таким же примерно выводам недавно пришли и американские орнитологи. Но пока все это находится в стадии проверки, и фактов еще мало, чтобы делать какие-либо серьезные выводы.
Но если не магнитные поля, то что же ведет птиц? Может быть, силы Кориолиса? Эти силы действуют на тело, движущееся по поверхности Земли или летящее над ее поверхностью, и связаны с вращением Земли. Нам нет нужды здесь разбирать это сложное физическое явление, отметим лишь, что силы Кориолиса отклоняют в Южном полушарии всякое движущееся тело влево, в Северном — вправо. Пример тому — реки: в Северном полушарии больше размываются правые берега, в Южном — левые. Считалось, что у птиц есть какой-то орган, на который эти силы отклонения действуют и помогают им выбирать направление. Решили, что орган этот — полукружные каналы внутреннего уха. Каналы эти наполнены жидкостью, и силы Кориолиса действуют на эту жидкость подобно тому, как действуют на воду в реках — отклоняют ее в ту или иную сторону. Жидкость же в свою очередь давит на чувствительные реснички, находящиеся в стенках канала. А так как в разных местах земного шара и в зависимости от того, куда летит птица, давление будет меняться, то и птица может выбирать правильный курс. (Программа такого выбора заложена по наследству.) Однако и эта очень любопытная и заманчивая теория не подтвердилась: действительно, есть и полукружные каналы, есть и очень чувствительные «приемники». Нет лишь одного — достаточной силы воздействия на эти «приемники».
Были выдвинуты еще некоторые более или менее правдоподобные теории, но и они быстро сходили с повестки дня. Ученые зашли в тупик. И тут начал свои опыты немецкий ученый Густав Крамер.
«Перелетное беспокойство», то есть возбуждение птиц в клетках в то время, когда их вольные сородичи улетают, замечено давно и объяснялось по-разному. Мы уже говорили о нем в связи с вопросами о «пусковом механизме». Крамер посмотрел на это поведение птиц несколько иначе. Он обратил внимание на то, что птицы, проявляя беспокойство, прыгают по клеткам не беспорядочно, не панически, как обычно во время какого-то возбуждения ведут себя животные, а беспокойство это, так сказать, целенаправленно: они постоянно стремятся как раз в ту сторону, куда в это время улетают их сородичи, — и прыгают на жердочки, укрепленные именно с той стороны клетки, и бьются о прутья именно с той стороны.
Крамеру пришла мысль проверить давнишнее высказывание немецкого биолога Шнейдера о том, что птицы, в частности голуби, ориентируются по солнцу. В 1906 году, когда Шнейдер высказал это предположение, оно казалось таким невероятным, что на него никто не обратил внимания.
Первым к этому вопросу серьезно подошел английский исследователь Дж. Мэтьюз, о котором мы уже упоминали. Он экспериментировал с голубями, завозя их в самые разные районы и выпуская их с самых разных расстояний от голубятни. Мэтьюз заметил, что голуби легко находят дорогу при ясном небе, хуже — при облачном и плохо в том случае, если небо сплошь затянуто облаками или тучами.
Эти опыты, а также опыты, проведенные Мэтьюзом с буревестниками, показали и необоснованность «теории спирали» и «молекулярной» теории и навели на мысль о роли солнца в ориентации птиц.
Г. Крамер решил вести опыты в лабораторных условиях. Он соорудил круглую клетку, в которой одна жердочка находилась посередине и несколько вдоль стенок. Пол в клетке был прозрачный, и наблюдатель, лежа на спине, сквозь этот прозрачный пол мог наблюдать за поведением птиц.
Вскоре установили первый существенный факт: если небо (а его видно было из клетки) затянуто тучами, птицы ведут себя произвольно, то есть прыгают в любом направлении. Если же появилось солнце, поведение птиц сразу менялось: все их движения были устремлены в одну сторону — на северо-запад.
Клетка была совершенно симметрична, к тому же она могла вращаться. Но сколько ее ни поворачивали, как бы ни менялось положение боковых жердочек по отношению к центральной, птица выбирала всегда северо-западное направление, которое соответствовало направлению их осенних перелетов.
Крамер решил проверить, что же собственно, подсказывает птицам (особенно часто подопытным был один совсем ручной скворец) направление. Ученый окружил клетку непроницаемой ширмой, исключив ориентацию по каким-либо предметам, находящимся вне клетки, но оставил птице возможность видеть небо. Однако поведение птицы не изменилось: в пасмурную погоду она вела себя спокойно, в солнечную прыгала целенаправленно — с центральной жердочки на ту, которая находилась на северо-западной стороне клетки.