Опыты Крамера на этом, естественно, не закончились. Им была проведена серия новых экспериментов: в клетках птицам «портили» их физиологические часы, «отводили» их на несколько часов вперед. Выпущенные на волю, птицы теряли ориентацию и отклонялись на «заданный» угол: если часы были «подведены», например, на шесть часов вперед, то отклонялись они ровно на 90 градусов. (За час солнце отклоняется на 15 градусов, а за 6 часов — как раз на 90.)
Это дало основание предполагать, что птица, выбирая направление по солнцу, умеет и корректировать свой полет, учитывая не только сам факт перемещения светила, но и скорость этого перемещения, то есть отклонение на 15 градусов в час.
Однако все-таки, как она это «делает», непонятно до сих пор, хотя имеется множество различных любопытных гипотез.
До сих пор речь шла об ориентировке птиц, то есть о выборе направления, где солнце — ориентир, а физиологические часы — «прибор», помогающий птице делать поправки на движение солнца и не сбиваться поэтому с курса. Но ведь птицы обладают и навигационными способностями, ведь они летят не только в определенном направлении, но и в совершенно определенное место. А для этого недостаточно определить лишь сторону света. Многие птицы возвращаются в свои старые гнездовья, другие, не имевшие еще на родине гнезд, прилетают и поселяются в непосредственной близости от гнезда родителей. (Бывает, конечно, и иное, но сейчас нас интересуют лишь факты точного возвращения, а они более многочисленны.) Есть множество примеров совершенно фантастической точности прилета птиц не только в нужный им район, но в определенное место. Собственно, все птицы показывают чудеса навигации: например, 92 процента окольцованных скворцов и 75–80 процентов мухоловок, доживших до весны, возвращаются в свои старые гнезда.
Любая перелетная птица — отличный навигатор. Но самый непостижимый факт, ставший уже классическим примером, — это перелет и прибытие на место назначения ржанки. Во время перелета эти птицы останавливаются на крошечных, затерянных в океане коралловых островах. Чтобы найти эти острова, летчику, как писал один американский журнал, в кабине самолета необходимо иметь специальный прибор стоимостью в 10 тысяч долларов, а с земли ему должны помогать радиоустановки стоимостью в полмиллиона долларов. (При теперешнем курсе доллара эти приборы и установки стоят уже, очевидно, гораздо больше.)
У птиц нет таких дорогостоящих приборов, но они безошибочно находят нужные им места. Очевидно, есть что-то другое, какие-то свои собственные «приборы», о которых мы пока еще ничего не знаем.
Все, что говорилось сейчас, говорилось о птицах, летящих днем. А ведь мы знаем, что большинство летит ночью. Что им служит ориентиром? Есть предположение, что и этим птицам помогает солнце. Только не во время полета, а перед отправкой: птицы как бы засекают положение заходящего солнца и ориентируются уже в этом направлении. Во всяком случае, рядом экспериментов это было подтверждено: птицы, выпущенные на закате, выбирали правильное направление и после захода солнца не сбивались с него. Птицы же, выпущенные после захода солнца и не видевшие его заход, теряли направление сразу же.
Но только ли солнце помогает ориентироваться птицам? (Если считать, что это уже доказано.)
В свое время было высказано предположение, что птицам могут помогать в ориентации и другие небесные тела. Такое положение тогда показалось абсурдным: ведь все звезды, кроме Полярной и близлежащих к ней, постоянно меняют свое положение на небосводе. Не могут же птицы разбираться в астрономии, да еще так досконально, что из всех звезд выбирают именно ту, которую им надо, — Полярную!
Однако опыты, в частности опыты того же Крамера, показали, что у крошечной птички имеется и секстант, и хронометр, и навигационные таблицы, и другие очень сложные приборы, и карты, которые лишь сравнительно недавно изобрели люди и пользоваться которыми способны далеко не все.
Крамер наблюдал за поведением европейских славок. Их он тоже держал в круглой клетке, из которой птицы могли видеть лишь звездное небо. Если небо было облачным, птицы вели себя спокойно. При безоблачном они «улетали» — осенью в южном направлении, весной — в северном.
Другие ученые, повторив с теми или иными вариантами опыты Крамера, подтвердили его выводы. Например, малиновки, которых выпустили в планетарии под искусственным небом, быстро сориентировавшись по звездам, полетели в определенном направлении. Но вот «сменили небо» — над птицами зажглись совсем другие звезды, и малиновки немедленно изменили направление.
В общем, можно считать уже доказанным, что птицам солнце или звезды (а некоторым, возможно, и то и другое) помогают ориентироваться. Возможно, что им помогает в выборе направления и «прокладке курса» и еще что-то — существует предположение, хотя и не подтвержденное вескими доказательствами, что птицам могут помогать ветер и тепловые волны, конфигурация облаков, определенное направление морских волн и инфразвуки, не снят еще с повестки дня вопрос о влиянии магнитных полей.
Но если о внешних факторах, помогающих птицам выбирать направление, уже кое-что известно (хотя бы солнечно-компасная и звездная ориентация), то до сих пор совершенно неясно, каким образом птицы пользуются этими внешними ориентирами или «указателями». Специальные, тщательные исследования показали, что у птиц нет никаких органов ориентации. Очевидно, птицы пользуются теми же органами, которые служат им в повседневной жизни. Но какими — сказать пока невозможно. Может быть, это слух, зрение, осязание, а может быть, еще что-то. Или — и первое, и второе, и третье, и четвертое вместе…
Многие ученые все больше внимания обращают на глаза птиц, все внимательнее присматриваются к их зрению. Глаза птиц действительно необычные — очень большие (у мелких птиц равны по величине головному мозгу), очень острые (некоторые видят на значительном расстоянии даже мелкие предметы; есть птицы, которые замечают детали, едва различаемые людьми в сильное увеличительное стекло). Это все, конечно, очень интересно, но вряд ли имеет отношение к ориентации и навигации. Скорее к этим проблемам могут иметь отношение другие особенности птичьего зрения.
Известно, что человек способен внимательно рассматривать одновременно лишь один предмет в пространстве. Птицы же, благодаря некоторым особенностям строения глаз, способны одинаково ясно видеть одновременно все предметы, расположенные вдоль горизонта. Это, безусловно, может помочь ориентированию, но лишь в том случае, когда птица пользуется наземными ориентирами.
Для ориентации по солнцу такое «приспособление» вряд ли годится.
Глядя на движущийся предмет, мы обычно определяем его движение по отношению к другим, неподвижным или движущимся с иной скоростью предметам. Солнце же движется по «пустому» небосводу (облака, естественно, не в счет), и определить скорость его движения по отношению к чему-нибудь просто невозможно. Тем более, казалось бы, невозможно сделать это летящей птице. В то же время птице важно не просто движение солнца, а малейшее его отклонение, потому что для грубой ориентации (север-юг, запад-восток) достаточно просто присутствие солнца, а для того, чтобы выбрать точный курс, нужно учитывать малейшие его изменения в небе. Тут нужен очень точный «прибор». Таким прибором многие ученые и считают глаза птицы.
На сетчатке глаза у птицы есть небольшие ямки. Когда изображение попадает в такую ямку, оно изменяет свою форму, а потом птица снова видит этот предмет неизменным. Чтобы было понятнее, вспомним оконное стекло, на котором имеются неровности или мелкие вздутия. В тот момент, когда люди или машины, движущиеся за стеклом, оказываются против этого дефектного участка стекла, их изображение искажается — вытягивается или сужается. Но вот мы видим их уже сквозь другой участок стекла, и искажений нет. Так деформируется изображение, попадающее на участок сетчатки птиц, где находятся ямки. Искажение длится очень недолго, но этого времени хватает птицам, чтобы по мгновенному деформированию солнечного диска определить даже минимальный сдвиг его на небосводе. (В опытах Мэтьюза голубю нужно было 20 секунд, чтобы, ориентируясь по солнцу, выбрать правильное направление.)