Перелеты птиц. Происхождение и механизм перелетов

Своим процветанием птицы во многом обязаны исключительно развитой у них способности к перелетам. Этот феномен имеет глубокие корни и, несомненно, оказал большое влияние на эволюцию птиц. Смена мест обитания у перелетных видов часто приводит к изменениям в их конституции, питании и даже поведении.

Дальние перелеты. Настоящие перелеты выражаются в периодических сезонных перемещениях из одного ареала, в котором птицы размножаются, в другой, где климатические и прочие условия оказываются более подходящими для дальнейшей жизни птиц. Так, многие виды птиц, особенно околоводные, размножаются в тундре, а зимовать улетают в умеренную зону. Другие, преимущественно насекомоядные птицы северного полушария, такие, как ласточки и славки, размножаются в умеренной зоне, а на зиму улетают в тропики. В южном полушарии перелеты происходят в обратном направлении, хотя преобладание сухопутных пространств в северном полушарии означает, что с севера летит значительно больше птиц.

Длина перелетных трасс у разных видов различна. Морские птицы, например, могут перелетать очень далеко-почти от полюса до полюса. Немало и сухопутных птиц, совершающих перелеты за экватор.

Перелетные птицы, как правило, летят по определенным маршрутам, направление которых связано с преобладающими ветрами или морскими течениями [1, 2], контурами материков или характером береговой линии (3,4). Большинство обитателей высоких широт отправляется зимовать к экватору [5, 6, 7], преодолевая при этом многие тысячи километров [10, 11, 12]. В Евразии направление перелетов в основном с востока на запад [13]. В Австралии и Африке плодоядные и насекомоядные виды кочуют в зависимости от сезонного распределения источников пищи

С другой стороны, многие виды перемещаются лишь с материковых водоемов на морские побережья или спускаются на зиму с высокогорий в долины. Аналогичный пример дают и колониальные морские птицы, образующие плотные скопления на прибрежных гнездовьях, а затем широко разлетающиеся по открытому морю.

Компромисс: кочующие виды. Далеко не всем мигрирующим птицам свойственны регулярные упорядоченные перелеты. У таких «полумигрантов» лишь часть особей по окончании сезона размножения откочевывает на новые местообитания. В Великобритании, например, несогласованное поведение характерно для певчего дрозда (Turdus philomelos) и чибиса (Vanellus vanellus). Это явление проливает свет на механизм действия естественного отбора на миграционное поведение. Вероятно, подобные виды всегда держатся у края своей зимней «зоны комфорта», а поскольку некоторые особи могут оказаться менее приспособленными к местным условиям, то они будут стремиться улететь подальше. В этом смысле перелеты не являются вселением [3] на чужие территории и не приводят к расширению ареала, хотя и осуществляются на огромных пространствах.

Вторжения - особая форма миграций, которые характерны для ряда видов птиц и связаны с колебаниями запасов корма. Клесты Евразии, например, могут покинуть обычные районы гнездовий и переместиться далеко к югу или западу в погоне за своей основной пищей- семенами хвойных пород. Клест-сосновик, обладающий мощным клювом, питается сосновыми семенами, тогда как клестеловик, с клювом послабее, предпочитает семена ели. Белокрылый клест, обладатель самою слабого клюва, питается только семенами лиственницы. Но на новых местах эти виды не образуют устойчивых популяций

Настоящее увеличение ареала происходит обычно в результате расширения границ распространения предпочитаемого корма. Примером этому может служить расширение ареала глупыша (Fulmarus glacialis) из восточной Атлантики. В последние десятилетия глупыш широко распространился по северу Британских островов, и за истекшие 100 лет его численность возросла в 5 раз.

Происхождение и механизм перелетов. Эволюционное становление миграций — вопрос исключительно сложный и еще далеко не решенный. Ясно, что перелеты связаны с необходимостью иметь достаточное количество корма и подходящий климат для выведения потомства. Миграционный инстинкт, вероятно, совершенствовался на протяжении последних лет и, хотя и испытал значительное влияние плейстоценовых оледенений, не был их результатом. Управление миграционным поведением осуществляют врожденные механизмы, но их запуск и коррекция зависят от внешних факторов. С приближением периода миграций у перелетных видов наступает «миграционное беспокойство», даже если и нет еще внешних проявлений смены сезона. Изменение погоды может лишь отсрочить или ускорить отлет и в какой-то мере повлиять на маршрут перелета. Но, несмотря на случайные отклонения от курса, когда птицы временно теряют ориентировку или их сносит ветром, в целом направление перелета выдерживается с удивительным постоянством.

Физиологические механизмы, лежащие в основе столь исключительных способностей птиц к ориентации и навигации, все еще остаются загадкой. Но если основные способы их ориентации во время перелетов еще неясны, то факт, что они используют и наземные, и небесные ориентиры-как солнце, так и звезды,-не вызывает сомнений. Вполне возможно, что птицы скорее используют магнитные силовые линии Земли, чем координаты какой-либо конкретной точки на земной поверхности.

Поведение некоторых птиц показывает, что у них есть врожденное представление о маршруте перелета. Молодые особи этих видов могут отлетать осенью раньше или позже родителей. Взрослые птицы, экспериментально отнесенные на достаточное расстояние в сторону от маршрута перелета, возобновляют свой полет точно по силовым магнитным линиям и прибывают в район, расположенный соответственно западнее или восточнее места назначения. С другой стороны, многие птицы способны возвращаться «домой», даже если их перенесли в необычном направлении. Известным примером врожденного миграционного поиска может служить эксперимент с малым буревестником (Puffinus puffinus). Одну такую птицу, взятую из ее норы на острове Скокхольм в Южном Уэльсе, перевезли самолетом в Бостон, штат Массачусетс, и выпустили. Через 12,5 дня она уже вернулась домой, опередив на 10 часов письмо с подробностями о выпуске. Как ей удалось отыскать дорогу на таком расстоянии, без всяких наземных ориентиров и в столь короткое время, - загадка.

Как и перелетные птицы, пингвины руководствуются во время миграций небесными ориентирами. Возвращаясь на места гнездовий за 350 км по снегу и льду, пингвины Адели ориентируются по солнцу.

Это было наглядно продемонстрировано в экспериментах, когда пингвинов увозили за несколько сотен километров от «дома» и выпускали в незнакомой местности.

В пасмурную погоду птицы двигались наугад, но в солнечную четко выбирали правильное направление. При переменной облачности результаты были промежуточными. Как удается птицам делать поправку на смещение солнца, остается неясным.