Хоминг - что это такое

При помощи кольцевания ученые установили, что у птиц существует привязанность к местам гнездования. Они могут возвращаться в эти места с различных расстояний. Способность птиц к ориентации, когда проявляются их навигационные способности, называют "гнездовым консерватизмом", "инстинктом дома", "чувством направления" и "хомингом" (HOMING). Последний термин в настоящее время получил у орнитологов и териологов наибольшее признание.

Профессор А. В. Михеев (1972) приводит интересные данные о хоминге птиц. Опытами с завозом ласточек и скворцов установлено, что (возврат птиц к гнездам происходит гораздо медленнее их обычного полета, так как птицы летят не прямо, а "ищут обратную дорогу". Деревенские ласточки, летающие со скоростью 100 километров в час, и увезенные от "дома" за 32 километра, вернулись обратно через два с половиной - три часа, а с расстояния в 36 километров через шесть-девять часов; птицы же, увезенные за 250 километров, "домой" вообще не вернулись. Полярные крачки возвращались к своим местам гнездования с расстояния от 58 до 410 километров. Одна из птиц, завезенная за 410 километров, вернулась в свое гнездовье в течение первых же суток. Мелкие певчие птицы, такие как варакушка и горихвостка, увезенные за несколько сотен километров от гнездовых участков, возвращались обратно через две-три недели. Одна загнездившаяся варакушка была вывезена из Потсдама в Баварию на расстояние 480 километров, а через 12 дней она оказалась снова в Потсдаме. Белобрюхий стриж, перевезенный на 1620 километров из Швейцарии в Лиссабон, вернулся к гнезду в трехдневный срок.

Занимаясь исследованиями рукокрылых в Беловежской пуще, мы 20 июня 1956 года отловили за деревянной обшивкой сарая в Ясеньском лесничестве колонию двухцветного кожана. Вечером, через сутки, мы выпустили 15 окольцованных зверьков из этой колонии на расстоянии 10 километров от их убежища, а утром пятеро окольцованных "путешественников" были вновь обнаружены нами в своем убежище. Вполне возможно, что и остальные зверьки нашли себе укрытия в этом сарае. Возврат в убежище одной трети окольцованных зверьков, пролетевших десятикилометровое расстояние, вдохновил нас на то, чтобы продолжать эксперименты с хомингом.

В деревне Белый лесок за обшивкой стен местной школы нам удалось 29 июня 1956 года отловить довольно большую колонию самого маленького представителя рукокрылых - нетопыря-карлика (54 зверька), в которой среди взрослых самок находились совсем крохотные голые детеныши и довольно крупные молодые зверьки, способные к самостоятельному полету. Всю эту колонию мы увезли за 25 километров от деревни и вечером того же дня, после кольцевания, выпустили на волю. Было интересно наблюдать, как некоторые зверьки, взмыв в воздух и сделав несколько кругов вокруг нас, неожиданно возвращались и садились либо на садок с оставшимися "в плену" мышами, либо на спину лаборанта, помогавшего мне кольцевать и выпускать зверьков. Через два часа все зверьки улетели. Сколько мы не ждали, ни один из окольцованных зверьков так и не вернулся в свое убежище. Обескураженные неудачей, мы на время прекратили подобные эксперименты. Оказывается, как нам позже стало известно из литературных источников, летом в период выкармливания детенышей самки летучих мышей обычно не возвращаются после первого отлова и иногда даже оставляют в убежище на произвол судьбы своих детенышей.

Прошел год, и мы возобновили эксперименты. 30 июня 1957 года, отловив под крышей одного из домов Свислочского лесничества (Беловежская пуща) колонию двухцветного кожана из 36 самцов, мы увезли зверьков за 65 километров. На следующий день, после кольцевания, все мыши были выпущены на свободу. Откровенно говоря, мы почти не надеялись на успех. Какова же была наша радость, когда через двое суток (2 июля), мы получили сообщение о том, что четыре окольцованных зверька вернулись в свое прежнее убежище, где и были снова пойманы. Сколько же мышей на самом деле возвратилось на свою территорию, но в другое убежище, обнаружить практически было невозможно.

Знакомясь с литературой, мы узнали много интересных подробностей о хоминге летучих мышей. Эксперименты, проведенные на различных видах рукокрылых, показали, что летучие мыши способны возвращаться с довольно больших расстояний, причем за сравнительно короткое время. Польские ученые (Kowalski, Wojtusiak, 1951) в двух сериях опытов поймали в пещере возле Кракова 128 летучих мышей, которых затем выпускали с различных расстояний - от 2 до 5 километров (максимум 24 километра). Домой вернулось 34% всех мышей. В 1957 году аналогичные опыты были проведены американскими учеными Мюллером и Эмленом с малой бурой ночницей. С расстояния в 100 километров домой возвратилось 6%, а с расстояния в 8 километров - до 72% зверьков. Еще в одной серии экспериментов с этим же видом летучих мышей было отмечено 40% случаев возвращения зверьков с расстояния до 120 километров. В Югославии, по сообщению доктора Беатриче Дюлич (Dulic, 1957), с расстояния в 132 километра вернулась в свое убежище остроухая ночница. В Швеции (Ryberg, 1947) рыжая вечерница прилетела в убежище с расстояния в 237 километров. Во Франции (Кастере, 1959) было зарегистрировано возвращение большой ночницы с расстояния в 300 километров. В США (Sehramm, 1957) 34 малые бурые ночницы были отвезены и выпущены на расстоянии 432 километра от места их убежища. Через 14 дней назад вернулась одна мышь, а через 22 дня - еще одна особь.

Следует отметить, однако, что все эти опыты производились с перелетными видами рукокрылых, которые уже могли быть знакомы с местностью. Поэтому Е. Смит и В. Гудпастер (Smith, Goodpasterr, 1958) отловили большого бурого кожана, постоянно обитающего в районе Цинциннати (штат Огайо). Из 155 особей, выпущенных на расстояние 720 километров от места поимки, в пещеру вернулось только 7 зверьков, т. е. 4,6%. В другом опыте из 18 зверьков, увезенных за 560 километров от пещеры, обратно возвратились только две мыши. Интересно, что летучих мышей во время экспериментов перевозили охлажденными, т. е. в состоянии глубокой спячки.

Ученые установили, что быстролетные виды летучих мышей возвращаются быстрее. По данным Мюллера и Эмлена (Mueller, Emlen, 1957), скорость их полета при возвращении к своему убежищу составляет 16-17 километров в час, а в отдельных случаях - до 30.

Результаты экспериментов, проведенных в США (Gifford, Griffin, 1960), показывают, что не все виды рукокрылых обладают хомингом. Наибольший процент возврата отмечается ранней весной и поздней осенью. Не менее важное значение при этом имеют индивидуальные особенности каждого животного. У одних привязанность к месту обитания выражена значительнее, чем у других. Исследователи Девис и Кокрум (Davis, Cockrum, 1963) сообщают, что одна небольшая летучая мышь многократно возвращалась в свое убежище с различных направлений и расстояний, протяженность которых колебалась от 33 до 109 километров, в то время как другие особи исчезли уже после первого отлова.

В нашей стране многочисленные эксперименты по хомингу рукокрылых проводились в Староладожской пещере (под Ленинградом) П. П. Стрелковым (1974). В опытах были представлены три вида ночниц: водяная, прудовая и усатая. Их ловили при влете в пещеру на зимовку и сразу же после кольцевания, увозили небольшими партиями и выпускали с поезда на расстоянии от 10 до 100 километров. Возле пещеры, вход в которую был затянут сетью, круглосуточно дежурили участники эксперимента. Они установили, что выпущенные зверьки возвращались в пещеру только ночью. Возврат в пещеру ночниц с расстояния 10 километров составил, %: водяных 73, прудовых 60, усатых 75; с расстояния 25-30 километров - водяных 57 и прудовых 71; с расстояния 45-50 километров соответственно 43 и 23. С расстояния 100 километров из водяных ночниц (12 особей) вернулось 16,5%, а из прудовых (3 особи) 66,6%. Той же осенью на расстоянии 90-100 километров было выпущено еще 30 ночниц, из которых вернулась в убежище только одна, прудовая. Ни одна из усатых ночниц, выпущенных с расстояния в 25 и более километров, в пещеру не вернулась.

С какой же скоростью возвращались зверьки к месту зимовки? С расстояния в 10 километров две водяных ночницы прилетели за 50 минут, а две другие особи (водяная и прудовая ночницы) через полтора часа после выпуска. Основная масса (7 особей) вернулась в пещеру через три-четыре часа, причем прилетали мыши почти одна за другой в течение часа. С расстояния в 25 километров зверьки возвращались через 5 часов 25 минут, 5 часов 50 минут и 6 часов 05 минут. Из этой же партии одна прудовая ночница была поймана при влете в пещеру только через 15 дней с момента выпуска. Летучие мыши, выпущенные с расстояния в 50 и более километров, в первую ночь в убежище не вернулись, правда, за исключением одной водяной ночницы. Она прилетела в пещеру примерно через 4 часа с момента выпуска. Появление в пещере одной водяной ночницы, выпущенной на расстоянии в 100 километров, было зарегистрировано только через 13 суток. Из 10 прудовых и водяных ночниц, выпущенных в 80 километрах от пещеры весной (в мае 1956 г.), следующей осенью на зимовке были найдены только три прудовые. В подавляющем большинстве случаев летучие мыши возвращались именно в ту пещеру, откуда были вывезены и только в четырех случаях найдены в соседней, расположенной на расстоянии в 1 километр.

Интересно, что старая самка водяной ночницы, зимовавшая ранее в Большой Староладожской штольне, осенью Ш56 года была найдена в Малой Староладожской штольне и после выпуска ее с расстояния 50 километров от этой штольни вернулась в нее же, а не на старое место зимовки. Эта же закономерность была подтверждена результатами переноса 15 летучих мышей, зимовавших в Малой Староладожской штольне, в Большую Староладожскую штольню. Следующей осенью шесть из них было найдено на зимовке вновь в Малой Староладожокой штольне, в то время как в прежней штольне ни одного из переселенных зверьков обнаружить не удалось.

Подводя итоги проведенных экспериментов, исследователи пришли к выводу, что между зверьками одного и того же вида существуют большие индивидуальные различия в скорости возвращения в убежище. Полученные результаты эксперимента в целом совпадают, отмечает П. П. Стрелков (1974), с представлениями о прудовых ночницах как сравнительно широко мигрирующих животных, кроме того, прудовые ночницы, по-видимому, более привязаны к местам зимовок, чем другие два вида ночниц.

Э. Ш. Айрапетьянц и А. И. Константинов (1970) описывают результаты исследования хоминга у молодых зверьков, так как по этому вопросу среди ученых нет единого мнения. Одни считают, что молодые зверьки вообще не возвращаются в убежище, другие, наоборот, утверждают, что они ведут себя как взрослые. Анализ полученных данных, отмечают эти ученые, позволяет сделать заключение о том, что молодые зверьки в возрасте 1-2 месяцев проявляют стремление к хомингу. С небольших расстояний (5-10 километров) они возвращаются обратно в убежище в то же время и примерно в таком же количестве, как и взрослые особи. С увеличением расстояния процент возврата молодых по сравнению со взрослыми особями начинает уменьшаться и наступает, наконец, момент; когда молодые вообще не возвращаются. Во всех опытах молодые всегда выпускались отдельно от взрослых.

Различия, которые проявляются между молодыми и взрослыми особями при осуществлении хоминга, имеют несколько объяснений. Способность к хомингу, указывают Э. Ш. Айрапетьянц и А. И. Константинов, формируется в процессе индивидуальной жизни. Однако может быть и другое объяснение, предусматривающее отсутствие адекватно развитой способности к полету у молодых животных по сравнению со взрослыми. Сейчас трудно определить, какие из этих объяснений являются наиболее верными.

Как же ученые-орнитологи объясняют ориентацию и навигацию перелетных птиц?

Вопросы ориентации и навигации перелетных птиц издавна привлекали внимание ученых: строились различные гипотезы, теории, предположения.

Следует отметить, что все эти гипотезы объединяют исследования прошлых лет, искавшие объяснения способности птиц к ориентации, и все они при проверке не подтвердились.

Проводя опыты с молодыми почтовыми голубями, английский ученый Метьюз установил, что их способность ориентироваться зависит от состояния погоды. В ясный солнечный день отклонения от правильного пути не превышают 41-47°, а при пасмурном небе возрастают до 78-93°. Это натолкнуло его на мысль, что птицы способны к ориентации по солнцу, ведь зная высоту солнца, можно вычислить широту и долготу. Правда, человеку для такого рода вычислений необходимы карты, приборы, таблицы. Метьюз же полагает, что голуби широту и долготу места могут определить инстинктивно, пользуясь лишь своим "зрительным аппаратом" и физиологически присущим птицам чувством точного "времени". "Внутренние часы" позволяют птицам при помощи гормонов определять время суток и дни года, т. е. служат самым важным инструментом птичьей "навигации". Птицы запоминают координаты своей голубятни, а очутившись в незнакомом месте, автоматически определяют разницу в координатах, и также автоматически выбирают нужное им направление.

Вначале многие ученые отнеслись скептически к такому предположению. Им казалась маловероятной способность птиц к таким сложным расчетам. В настоящее время гипотеза солнечной ориентации признана большинством ученых-орнитологов.

Как показывает практика, большинство птиц совершает перелеты в ночное время, когда мигранты не имеют возможности ориентироваться по солнцу. Экспериментальными опытами на садовых и черноголовых славках была доказана способность птиц в ночное время ориентироваться по звездам. Астрономическая гипотеза ориентации птиц завоевывает все больше сторонников. Ученые считают, что навигация в полете предполагает существование у птиц способности к определению координат местности и проложения курса к цели, имеют здесь значение и возрастные различия и приобретенный опыт. Взрослые и молодые скворцы, пойманные на пролетном пути в Голландии и выпущенные в Швейцарии, вели себя по-разному: взрослые скорректировали направление, внеся поправку на отклонение, вызванное их завозом, и полетели на место постоянных зимовок в Англию. Молодые птицы держались прежнего зимовочного курса и зазимовали во Франции. В последующие годы они сохранили эту зимовку, т. е. изменили путь перелета.

А как объясняют ученые зоологи способность к ориентации летучих мышей? Что позволяет рукокрылым ориентироваться так же быстро и с такой же точностью, как и птицы? Представлялось, что до какой-то степени правдоподобна гипотеза астрономической ориентации на основе зрительных восприятий. Мюллер и Эмлен проделали такой опыт. Летучим мышам (25 особям) плотно закрыли глаза, надев на голову темные колпачки, а затем их вместе с контрольной группой выпустили в 8 километрах от пещеры. Через несколько часов в пещеру вернулись 18 зверьков, в том числе 10 с колпачками на голове. Все животные летели с одинаковой скоростью. Значит, ориентация основывается не на зрительных, а на каких-то других восприятиях. А если вспомнить сообщенные Смитом и Гудпастером случаи возвращения с рекордных расстояний (720 и 560 километров), то теория о звуковых или обонятельных сигналах, подаваемых из пещеры остальной колонией, кажется несостоятельной.

Может быть, животные располагают врожденным чувством ориентировки? Никакого удовлетворительного ответа на этот вопрос еще нет. Возможно, что способность находить дорогу домой является выражением чувства ориентировки, происхождение которого еще предстоит выяснить. Открытие "внутренних часов" у животных и способность некоторых видов ориентироваться в магнитном поле Земли заставляют нас не отказываться заранее от этого предположения. В пределах такого разнообразного класса, как млекопитающие, не удивительно было бы найти несколько решений одной и той же проблемы. Дальнейшие исследования, возможно, смогут дать ответы на все эти вопросы.