Можно ли было теперь сомневаться в том, что эта птица с темными переливающимися перьями могла определять время дня с точностью до минуты?
Вот о таких удивительных открытиях сообщил Крамер научному миру в начале 50-х годов. И хотя эти открытия очень быстро принесли ему мировую известность, сам он смотрел на свои достижения глазами непредубежденного человека. Предстояло сделать еще очень много, чтобы выяснить, как же именно ориентируются птицы.
Поскольку он показал, что птица определяет направление, ориентируясь по солнцу и учитывая его суточное перемещение, можно было считать, что она обладает солнечным компасом, которым пользуется точно так же, как штурман магнитным компасом для прокладывания курса. Но это было лишь частичным решением проблемы. Ведь человек для определения направления должен иметь еще и карту, а также знать свое местоположение на этой карте. Значит, для того, чтобы достигнуть конечной цели перелета, птице тоже необходимо располагать какой-то картой. Но о такой карте пока никто не знал. И Крамер обращается к литературе. Один из английских исследователей, Джеффри Мэтьюз, долгое время изучал поведение почтовых голубей и написал после этого пространную монографию о навигации птиц. Она заинтересовала Крамера, который очень скоро понял, сколь многое обещала ему разработанная Мэтьюзом техника эксперимента. Мэтьюз выпускал почтовых голубей, предварительно унесенных от голубятни в специально выбранное для этого место (открытые равнины с одинаковой видимостью во все стороны), и следил за направлением их полета в бинокль до тех пор, пока птица не скрывалась из виду. Эти наблюдения тщательно сопоставлялись со сроками возвращения птиц к гнезду.
Учитывая результаты Мэтьюза, Крамер наметил широкую программу собственных экспериментов, которую он, к сожалению, не смог осуществить.
В поисках хорошо ориентирующихся птиц он начал отлавливать диких голубей в горах Калабрии, на юге Италии. 4 апреля 1959 года во время одного из восхождений он сорвался и погиб.
Густав Крамер неоспоримо доказал, что птицы способны ориентироваться по положению Солнца на небосводе с внесением поправок на его перемещение. И объяснялось все это единственным способом — птицы имеют собственные часы. Причем настолько точные, что сравнить их можно разве что с хронометром, которым пользуются штурманы.
Рис. 34. Густав Крамер выпускает почтовых голубей с башни старого Гейдельбергского замка около Гессена.
10. Часы пчел
Выдающийся энтомолог Карл Фриш получил всеобщее признание научного мира за эксперимент, который ему долго не удавалось провести. Известный биолог, профессор Флоридского университета А. Карр писал:
Одним из ярких событий в зоологической науке нашего столетия явилось открытие Карлом Фришем солнечного компаса у пчел. Веками людей удивляла поразительная прямолинейность полета пчел от улья до источника нектара и обратно[12]. Блестящая работа Фриша показала, что пчелы выдерживают эту прямолинейность благодаря своей ориентации по солнцу с учетом его перемещения в разное время дня. Свои выводы он увенчал совершенно поразительной картиной короткого танца, которым пчелы рассказывают о местонахождении обнаруженного ими источника корма. В темноте улья на вертикальной поверхности сота пчела описывает круг, пробегая по нему то в одном, то в другом направлении и по его диаметру. Угол, образованный между диаметром, пробегаемым пчелой, и вертикалью, указывает, куда лететь. Все, что требуется от других пчел, — это перевести картину танца на плоскость так, чтобы вертикаль совпадала с направлением от улья на солнце, тогда диаметр круга укажет направление взятка. С течением дня угол между искомым направлением полета пчелы и направлением от улья на солнце меняется. Пчела, исполняющая танец, знает это и соответственно уменьшает угол утром или увеличивает его во второй половине дня.
Таким образом, пчелы могут пользоваться солнцем как компасом. Это открытие было одним из наиболее важных за все время исследований в области ориентации животных. А то, что оно заключало в себе еще и другое открытие — как пчелы передают друг другу информацию, — невероятное совпадение.
Поражает, что свое открытие Фриш сделал одновременно с открытием Крамером солнечного компаса у птиц, тем более что ученые не имели ни малейшего представления о работе друг друга. Как это получилось, понять нетрудно. Оба они были биологами, но биологами совершенно различных специальностей: Крамер был орнитологом, а Фриш энтомологом. Поэтому и задачи у них были разные. Крамер, изучая навигацию у птиц, открыл солнечный компас, из чего следовал непреложный вывод, что птицы могут измерять время. Фриш же, глубоко убежденный в том, что у пчел развито «чувство времени», и пытаясь выяснить, каким образом они им пользуются, обнаружил, что пчелы обладают солнечным компасом. Так два ученых пришли к одному выводу на основе наблюдений над разными явлениями.
Как ни странно, но вывод Фриша последовал из эксперимента, который по воле обстоятельств ему долгое время приходилось откладывать.
Еще в Мюнхене он узнал об интересных наблюдениях Фореля и Буттель-Реепена: пчелы прилетают за пищей только в те часы, в которые они привыкли находить ее. Работавшая под руководством Фриша студентка Белинг тщательно выполненными экспериментами показала, что пчелы не только удивительно точно следуют своему времени в нормальных условиях, но, что еще более важно, их чувство времени сохраняется при постоянном освещении, температуре, влажности и концентрации электрических зарядов в атмосфере.
Способность верно отсчитывать время можно объяснить либо тем, что часы пчел являются полностью внутренним механизмом, не требующим никаких сигналов извне, либо тем, что ими управляет какой-то доселе неизвестный фактор окружающей среды.
Этот фактор должен иметь правильную суточную периодичность, соответствующую периоду вращения Земли, и, кроме того, он должен быть всепроникающим, поскольку его влияние ощущается не только внутри обычных лабораторных зданий, но и на глубине двухсот метров под землей (как показали эксперименты Валя по изучению действия космического излучения).
Был необходим эксперимент, который бы помог раз и навсегда сделать выбор между внутренней и внешней природой чувства времени у пчел.
Фриш начал со строгого логического анализа всех имеющихся у него фактов. Если он действительно столкнулся с какой-то неизвестной формой излучения, она должна иметь суточную периодичность, связанную с суточным вращением Земли, и, следовательно, соответствовать видимому перемещению солнца. А значит, размышлял Фриш, с переходом из одного часового пояса в другой интенсивность такого излучения должна обязательно меняться.
Следуя логике своих рассуждений, Фриш вдруг совершенно четко представил себе тот самый эксперимент, который мог дать однозначный ответ на его вопрос.
Он обучит группу пчел искать пищу в определенный час по местному времени. Затем этих пчел в специальных контейнерах, где можно поддерживать постоянные условия, он погрузит на трансатлантический лайнер, отплывающий на запад. Если пчелы в своем поведении будут придерживаться старого расписания, то их пунктуальность обусловливается работой внутренних часов, а если время кормежки будет сдвигаться по мере пересечения временных поясов, значит, решающую роль в их чувстве времени играет внешний фактор, изменяющийся со сменой временного пояса.
Подготовившись к этому эксперименту, Фриш погрузил на корабль контейнер с пчелами и подробно проинструктировал студентку, которая согласилась пересечь океан, как вести наблюдения за пчелами во время путешествия.
Даже такому сдержанному человеку, как Фриш, трудно было дождаться дня, когда он сможет приступить к изучению записей, которые привезет его ученица. Но она ничего не сделала, потому что все путешествие невероятно страдала от морской болезни.