В океане без компаса

Однако вернемся к моряку, определяющему свой курс. Когда он нашел, в какой точке перекрещиваются окружности, и понял, где находится, он положил на карту линейку, соединив найденную точку с островом Мета, затем передвинул вторую часть параллельной линейки на изображение картушки компаса на карте и определил направление, которого ему следовало придерживаться. После этого он, наконец, схватил свое алюминиевое весло и принялся грести к острову.
Когда оцениваешь теории навигации у животных, немедленно возникают два вопроса: доступна ли животному необходимая информация и располагает ли животное генетическим и сенсорным аппаратом, который позволил бы ему с помощью этой информации найти свое место и определить правильный курс, когда оно почему-либо окажется в стороне от привычного пути? Как я уже говорил, наличие у животных свето-компасного чувства доказано неопровержимо. Отсюда следует, что они должны иметь и чувство времени, так как эти два чувства неразрывно связаны между собой. Узнавать направление по движущемуся небесному телу можно только с учетом времени. Поэтому, когда вы говорите, что животное находит направление по солнцу или по звездам, вы тем самым утверждаете, что оно обладает внутренними часами.
Часы животного — это его физиологические ритмы. Точная природа этих механизмов еще не выяснена, однако уже известно, что некоторые из этих часов — те, которые настроены на суточный цикл, — могут быть переведены вперед или назад, если поместить животное в условия искусственной смены света и темноты, не совпадающей с естественным суточным циклом той области, где это животное обитает. Напрашивается предположение, что, переведя внутренние часы животного, можно заранее предсказать, как изменится направление, по которому его поведет компасное чувство. Так оно и происходит на деле. Прожив несколько дней в условиях иной смены света и темноты, животное настраивается на этот цикл и при учете положения солнца использует именно его. Эксперименты подобного рода проводились с птицами, пресмыкающимися, рыбами, ракообразными, пауками и различными насекомыми. И в каждом случае животное, чей суточный цикл был изменен лабораторным способом, выбирало то направление, которое предсказывалось заранее.
Прежде считалось, что эти внутренние часы напоминают песочные в том отношении, что они приводятся в действие каким-то толчком, например восходом или заходом солнца, а затем по истечении определенного времени останавливаются. Однако опыты, проводившиеся с животными, которые содержались в неизменяющихся условиях, показали, что это неверно. В условиях постоянных света и температуры суточные ритмы могут сохранять свой первоначальный цикл. Когда воздействие всех внешних указателей времени полностью исключено, эти внутренние часы могут слегка разойтись с периодом вращения Земли. И если животное будет содержаться в таких искусственных условиях достаточно долго, такое отклонение может стать заметным. Оно проявится в постепенном изменении направления, когда такие животные ориентируются по солнцу.
Существование солнечно-компасного чувства позволяет объяснить, как находят направление животные, мигрирующие днем. Но ведь многие птицы, а возможно и другие животные, мигрируют по ночам. Эксперименты Зауэров показали, что певчие птицы умеют находить направление по звездам в ночном небе. Некоторые данные свидетельствуют о том, что в качестве компаса может использоваться и луна, хотя пока еще не выяснено, действуют ли в этом случае другие часы, настроенные на лунный цикл, или же для этого приспосабливаются те же солнечные часы.
В любом случае несомненно, что и биологические часы, и свето-компасное чувство характерны для очень многих животных. Это как будто дает основания принять теорию навигации у животных, основанную на определении долготы и широты. Однако такой вывод вовсе не обязателен. Определить свое место куда сложнее, чем просто найти север. Чтобы добраться до острова Мета, руководствуясь небесными вехами, птице и зеленой черепахе необходимо проделать примерно то же, что проделал моряк. Они должны измерить и сравнить угловую высоту солнца и звезд, причем без помощи секстана, невооруженным глазом.
 
И тут возникает законное сомнение в теории ориентирования по небесным телам. Способен ли глаз позвоночного животного — птицы, черепахи, рыбы или тюленя — измерять углы с необходимой точностью? Если вы скажете, что птица на это способна, а черепаха пожалуй что и нет, вы, может быть, не ошибетесь. Но в таком случае общая теория ориентирования в открытом море не будет включать водяных животных. А в настоящее время, на мой взгляд, наиболее многообещающий путь к разрешению вопроса идет через предпосылку, что животные, находящие острова, обладают общим механизмом ориентирования в открытом море. Таким образом, вопрос о том, способны ли глаза заменять секстан, остается открытым. Некоторые данные свидетельствуют, что у птиц глаза могут быть как раз такими. Однако с птицами в полете подобные опыты не ставились, и я не знаю, способствует ли полет более точному измерению углов или, наоборот, делает его совершенно невозможным. И в любом случае я не в состоянии себе представить, что на это способна черепаха, чей горизонт непрерывно прыгает перед ее мокрыми глазами, поднятыми всего на дюйм-два над гребнем волны, или ее склоном, или, наконец, над ложбиной между двумя волнами.
Тем не менее, продолжая разрабатывать общую теорию, допустим, что каким-то способом измерять высоту светила располагают все животные — человек в крохотном резиновом суденышке, черепаха в своей собственной ладье и птица в воздухе над ними. Но однократного измерения высоты еще недостаточно. Чтобы определить свое место, животное должно измерить, запомнить и сравнить по крайней мере две высоты. Днем, разумеется, речь может идти только о солнце, поскольку, кроме него, в небе ничего другого не видно. Так как из высоты только утреннего или только вечернего солнца много сведений извлечь нельзя, необходимо замерить два его положения, а затем продолжить дугу между ними, которая покажет, какой будет высота солнца в полдень. Но беда в том, что, на взгляд животных, находящихся в океане, солнце вообще дуги не описывает, а только прыгает то вверх, то вниз. В их распоряжении нет никакой точки, по отношению к которой они могли бы отмечать его боковое смещение. Следовательно, подобный способ определения полуденного положения солнца, по-видимому, отпадает. А в то, что животное дожидается для измерения высоты солнца астрономического полудня, поверить трудно. Вряд ли птица или черепаха способны определить, когда солнце достигает полуденной точки. Это трудно даже для моряка. Солнце может дать кое-какие сведения на восходе и на закате. Но неизвестно, способно ли мигрирующее животное отличать восходящее солнце от заходящего. Для того чтобы установить, что именно видят животные в небе, потребуется еще очень большая экспериментальная работа. Главный недостаток всей теории ориентирования животных по небесным телам заключается в отсутствии экспериментальных данных, которые показывали бы, насколько способны животные видеть небесные тела, а также сравнивать их угловую высоту.
Ночное небо предлагает гораздо больше информации, чем дневное, хотя, повторяю, мы не знаем, в какой мере она доступна животным. Ночью стороны света можно определять с различной степенью точности при помощи не единственного, а многих ориентиров, причем некоторые звезды указывают направление и без помощи часов. Звезды и планеты не только образуют углы с направлением север — юг. Они, кроме того, слагаются в созвездия, расположение которых на небе меняется непрерывно и с абсолютной закономерностью, а потому их будущее положение всегда можно предсказать заранее, если у вас есть с собой «Астрономический ежегодник». И надо сделать еще очень многое, просто проверяя, что именно способны видеть животные-навигаторы, какую интенсивность света и какие цвета они различают, насколько точно способны они измерять угловые расстояния на небесной сфере и насколько хорошо запоминают их, чтобы позже сравнивать с другими угловыми расстояниями. Предполагалось, что птицы способны видеть звезды днем. Скорее всего, это нс так. Но если бы это оказалось правдой, то пришлось бы внести значительные изменения в способы исследования их методов ориентирования. Те опыты, которые Зауэры вели в Бременском планетарии, необходимо продолжить и расширить, начав с певчих птиц, которыми кончили Зауэры, а затем проверив всех важнейших мигрирующих животных, особенно тех, кто находит острова, кто путешествует в открытом море.