Kai kurie paukščiai – pavyzdžiui, arktinės žuvėdros (Sterna paradisaea) – per savo gyvenimą įveikia tiek kilometrų, kad galėtų nuskristi iki Mėnulio ir atgal.
Tačiau kai paukščiai leidžiasi į tokias įspūdingas keliones, kaip jie žino, kur skrenda?
Paukščiai turi daugybę pojūčių, kuriais jie orientuojasi – kai kurie iš jų mums gerai pažįstami, o kai kurie vis dar nesuvokiami žmogui. „Žinome, kad paukščiai naudojasi įvairiais ženklais, kad išlaikytų savo migracijos kryptį“, – pasakoja Paukščių tyrimų instituto Vokietijoje direktorė Miriam Liedvogel.
Regėjimas ir uoslė yra du pagrindiniai paukščių orientaciniai ženklai, kuriais jie naudojasi ieškodami kelio. Jei paukščiai jau kartą migravo, jie greičiausiai prisimena pažįstamus orientyrus – pavyzdžiui, upes ir kalnų grandines. Kita vertus, paukščiai, migruojantys virš didelių vandens masyvų, turi mažiau orientyrų, pagal kuriuos gali orientuotis. Tokiomis aplinkybėmis jie gali labiau pasikliauti savo uosle. Vieno tyrimo metu nustatyta, kad mokslininkams užblokavus jūrinių paukščių geltonsnapių audronašų (Calonectris diomedea) nosies kanalus, jie vis dar galėjo skristi virš sausumos, tačiau skrendant virš vandens sutriko orientacija.
Paukščiai taip pat gali vadovautis Saule ir žvaigždėmis. Tam paukščiai, skraidantys dieną, naudoja „Saulės kompasą“, kuris sujungia vaizdą, kur danguje yra saulė, su jų vidiniu suvokimu, koks yra paros laikas, pagrįstu jų cirkadiniu ritmu. Integruodami šiuos du duomenis paukščiai gali nustatyti kryptį, kuria jie skrenda, tarsi gyvas saulės laikrodis. Tyrimai rodo, kad dirbtiniu apšvietimu sutrikdžius paukščių cirkadinį ritmą, jie nebegali tiksliai orientuotis – o tai rodo Saulės kompaso svarbą.
Tačiau dauguma paukščių iš tikrųjų migruoja naktį – o tai reiškia, kad Saulės padėtis jiems mažai naudinga. Tokiu atveju ieškodami kelio jie pasikliauja žvaigždžių padėtimi ir sukimuisi. Žvaigždžių kompasą jie naudoja nustatydami žvaigždžių padėtį aplink dangaus ašigalį, kurį apytiksliai žymi Šiaurinė žvaigždė – ta pati žvaigždė, kurią žmonės tūkstantmečius naudojo navigacijai.
Magnetiniai laukai
O ką daryti, jei dangus debesuotas ir nesimato Saulės, žvaigždžių ar kitų orientyrų? Tuomet pradeda veikti fantastiškesni pojūčiai. Paukščiai gali rasti kelią net ir nesimatant Saulės ar žvaigždžių – iš dalies dėl pojūčio, vadinamo magnetorecepcija.
Šis pojūtis leidžia paukščiams suvokti Žemės magnetinius laukus, kuriuos sukuria mūsų planetos šerdyje banguojantys išlydyti metalai. Šis gebėjimas gali skambėti kaip fantastika, tačiau tyrimai rodo, kad magnetinių laukų kitimas turi didelę įtaką paukščiams – pavyzdžiui, vieno tyrimo metu nustatyta, kad balandžius supančių magnetinių laukų keitimas sutrikdė jų gebėjimą orientuotis.
Nors aišku, kad paukščiai turi magnetorecepciją, tačiau kaip tiksliai jie tai jaučia, ne taip aišku. Oksfordo universiteto chemijos profesorius Peteris Hore'as sako, kad paukščiai turi naudoti tam tikrą cheminę reakciją, kurios rezultatas priklauso nuo Žemės magnetinio lauko stiprumo ir krypties. Yra kelios teorijos, kaip ši reakcija vyksta, tačiau P. Hore'as spėja, kad tai molekulė, vadinama kriptochromu, kurio yra paukščių tinklainėse.
Mokslininkai laboratorijoje patvirtino, kad izoliuotas kriptochromas reaguoja į magnetinį lauką ir kad šiai reakcijai reikalinga mėlyna šviesa, kuri, kaip paaiškėjo, taip pat būtina paukščių magnetorecepcijai. Vis dėlto mokslininkai nėra visiškai tikri, kaip kriptochromas yra pakankamai jautrus, kad užfiksuotų mažus Žemės magnetinio lauko svyravimus.
„Mes labai mažai žinome apie tai, kaip šis kompasas gali veikti, – sako P. Hore’as. – Net nežinome, kiek kriptochromo molekulių yra paukščių tinklainėse.“
Kai kurie tyrimai taip pat rodo, kad magnetorecepcijos mechanizmas yra paukščių snapuose. Tyrimais nustatyta, kad viršutinėje paukščių snapų dalyje yra receptorių, sąveikaujančių su magnetitu – geležies mineralu. Šie receptoriai svarbiais nerviniais takais jungiasi su smegenimis, todėl galima manyti, kad jie gali būti dar vienas paukščių naudojamas magnetinio lauko intensyvumo įvertinimo būdas.
Be magnetorecepcijos, paukščiai gali gauti informacijos apie savo kryptį aptikdami poliarizuotą šviesą – šviesos rūšį, kurios bangos svyruoja tam tikroje suderintoje plokštumoje. Saulės šviesa poliarizuojasi nuspėjamais būdais – kai išsisklaido Žemės atmosferoje. Naudodamiesi specialiomis tinklainės ląstelėmis, paukščiai gali pajusti šiuos raštus, kurie jiems suteikia informacijos apie tai, kurioje dangaus vietoje yra Saulė – net ir tada, kai yra debesuota.
Dėlionės dėliojimas
Kaip mes dieną pasikliaujame regėjimu, o naktį galime naudotis rankomis, kad orientuotumėmės silpnai apšviestame kambaryje, taip ir paukščiai skirtingu metu naudoja skirtingus pojūčius.
„Tikėtina, kad paukščiai integruoja savo kompaso signalus, kad galėtų orientuotis, ir mes esame beveik tikri, kad skirtingi signalai kelionės metu yra skirtingos svarbos“, – sako M. Liedvogel. P. Hore’as taip pat atkreipia į tai dėmesį; pavyzdžiui, magnetorecepcija yra mažiau naudinga perkūnijų ar didelio Saulės aktyvumo laikotarpiais, kurie gali sutrikdyti Žemės magnetinius laukus, sako jis.
Galiausiai visas šias strategijas lemia genetinis paukščių poreikis migruoti. Polinkį migruoti paukščiai paveldi iš savo tėvų, aiškina M. Liedvogel, o atstumas ir kryptis, kuria jie skrenda, visų pirma paremta jų genetika. Tokie tyrėjai kaip M. Liedvogel vis dar tiria, kurie tiksliai genai tai lemia ir kaip jie veikia.
Abu mokslininkai sako, kad šių sistemų supratimas bus labai svarbus paukščių apsaugai ateityje. Paukščių rūšių perkėlimas į kitą vietą arba perskridimas į laukinę gamtą tapo pagrindiniu laukinės gamtos apsaugos pastangų objektu, tačiau iki šiol rezultatai buvo nevienareikšmiai: vienos analizės metu nustatyta, kad 45 proc. atvejų paukščiai paliko naująją vietą.
„Žmonių pastangos perkelti šiuos paukščius nebuvo labai sėkmingos, – teigia P. Hore’as. 0 Iš dalies dėl to, kad paukščiai yra tokie geri navigatoriai, kad, jei juos iškelsite, jie paprasčiausiai parskris atgal.“
Parengta pagal „Live Science“.