Татьяна Жданова - Сотворенная природа глазами биологов
Те птицы, которые обитают в местностях с сезонно изменяющимися факторами среды, бывают мигрирующими или оседлыми.
Холодная зима для оседлых птиц – это всегда испытание их организма на выносливость. Они могли бы отправиться на постоянное местожительство в теплые края. Однако не улетают, поскольку не имеют на то своей собственной воли. Организм и поведение зимующих птиц рассчитаны на то, чтобы переносить не только морозы, но и бескормицу.
Другие же, неоседлые птицы с наступлением неблагоприятных условий (низкие температуры, засуха, недостаток корма и т. п.) совершают дальние перелеты, называемые миграциями. Такое поведение закодировано в их наследственной программе. И для каждого вида птиц установлены и свое время отлета и строго определенные пути миграций.
Рассмотрим целесообразность устройства организма и поведения как оседлых, так и мигрирующих птиц.
Мигрирующие птицы. Мигрирующие птицы отлично подготовлены для сезонных перелетов.
• В генетическом «паспорте» перелетной птицы содержатся сведения о разных местах ее проживания. Одна такая запись указывает на летнее местообитание птицы для выведения потомства, а другая – на зимнее. И та и другая местность имеет все необходимое для жизни птицы в течение достаточно длительного срока.
Расстояние между летними и зимними территориями у разных видов пернатых может колебаться от нескольких десятков до многих тысяч километров. Но даже самое большое расстояние не мешает многим птицам на протяжении всей жизни знать о местоположении и обстановке этих участков, чтобы отправляться туда ежегодно в точно установленные сроки.
• Птицы обеспечены внутренними «часами» со специальным «сигналом», который пробуждает их от повседневного размеренного ритма жизни, налаженной в одной из местностей и зовущей собираться в полет. Таким толчком к началу миграции является заданная для этого вида птиц длина светового дня. Она служит своего рода импульсом для включения определенных физиологических процессов. Тогда организм приступает к накоплению жира, чтобы обеспечить себя энергией для длительного перелета.
• Дальние миграции пернатых организованы не хуже наших хорошо отлаженных авиалиний. Перелеты птиц также проходят по строго определенным маршрутам и в соответствии с установленным свыше «расписанием». Для этого они обладают способностью к навигации, «полетной картой» и «компасом». Эти навигационные атрибуты позволяют осуществлять перелет с большой точностью. Поэтому во время осенней или весенней миграции многие птицы ежегодно следуют через определенный географический пункт почти день в день и в строго определенное время.
То, что птицы обеспечены врожденной программой миграции, включающей знания, куда лететь и как ориентироваться, можно показать на поведении ржанок. Если ранее не мигрировавших молодых птиц отделить от родителей, то в определенное время они самостоятельно и уверенно отправятся на юг. Причем сразу же выберут самый надежный путь – над сушей и точно прибудут в место назначения.
Дальность перелетов. Итак, крылья многих мигрирующих птиц уносят их из районов, куда осенью пришли непогода и бескормица, в места с более благоприятным климатом и обильной пищей. А места эти – самые разные.
Известно, что аист, ласточка, стриж, обыкновенная горихвостка, мухоловка-пеструшка и многие другие пернатые летят из нашей страны в Африку. Ржанки, гнездящиеся у нас в Северо-восточной Сибири и на Аляске, проводят зиму на Гавайских островах, преодолевая расстояние более 3 тысяч километров. А некоторые кулики из Восточной Сибири добираются до Новой Зеландии, преодолев расстояние в 15 тысяч километров.
Те птицы, что зимуют в Западной Европе (утки, грачи, скворцы), летят на юго-запад. Например, грачи, которые гнездятся под Москвой, зимуют во Франции. А некоторые утки и кулики – в Северной Америке. Таким образом, перелетные птицы, гнездящиеся в нашей стране, осенью разлетаются по всем материкам, даже в Австралию.
Среди мигрирующих птиц самые дальние путешествия способна совершать близкая родственница чаек полярная крачка. Она летит к берегам Северного Ледовитого океана, чтобы там гнездиться. А зимует эта удивительная птица среди льдов морей, омывающих другой полюс Земли – Антарктиду. Трудно даже представить, что она делает перелеты туда и обратно дважды в год!
Накопление питательных веществ. Известно, что пища нужна птицам для построения и возобновления клеток и тканей, для обеспечения постоянства их химического состава и метаболических процессов, а также для получения энергии на процессы жизнедеятельности. И наиболее расходуемая ее часть – на полет.
Поэтому птичьему организму дана способность накапливать избыток питательных веществ. Последующее их окисление и служит непосредственным источником энергии. По способности накапливать жир птицы примерно вдвое превосходят любых других животных. В миграционный период эти запасы у некоторых из них могут достигать 30–50 % от общей массы тела.
А поскольку каждому организму животного для выполнения поставленных задач нужны органы только определенной «конструкции», то пернатые обеспечены своеобразным желудком и крупной печенью. Это позволяет им перерабатывать большие количества пищи, чтобы и обеспечивать свои жизненные потребности, и накапливать значительные энергетические резервы.
Сколько «горючего» нужно для перелета? Протяженность миграционного пути птиц, как уже говорилось, весьма различна. Но в любом случае на каждые 100 километров полета, например, наши мелкие птицы, тратят от 3 до 8 килокалорий. А дальним путешественникам, отличающимся экономичным расходом энергии, для перелета через то же Средиземное море и Сахару (3600 километров) требуется 108 килокалорий. То есть птичке массой 15–30 граммов нужно брать «на борт» около 100 килокалорий горючего в виде жира и углеводов (примерно 11 граммов).
Преимущество здесь имеет жир, обладающий очень удобными для птичьего организма качествами. Он высококалориен, к тому же при сжигании жира высвобождается вода, так что, расходуя жир, птица не нуждается в питье. Этим птицы напоминают верблюдов, которые в пустыне благодаря своим жировым отложениям в горбах частично пополняют запасы воды.
А как происходит накопление жира перед полетом? Биоэнергетические исследования показали, что обычно масса птицы и расходуемое количество энергии постоянны. Но в период подготовки к дальней миграции пернатые начинают поедать больше пищи и откладывать в своем теле запасы жира. Этот процесс за 10–15 дней до начала миграции включается внутренним предупреждающим сигналом. С этого момента отложение жира у птиц происходит со скоростью 0,1–0,5 г в сутки.
Чтобы жир, который служит постоянным и основным источником энергии, не был балластом, птица никогда не запасает его в избыточном количестве. В ее организме существует программа, рассчитывающая объем горючего с учетом предстоящих проблем. И тогда максимальный уровень жировых резервов перелетной птицы соответствует величине необходимых затрат на перелет, а также на бросок через преграды на пути.
Но если все-таки птица по каким-то причинам не сумела накопить нужного количества жира и резервы энергии истощились во время пути, то она временно прекращает полет и начинает усиленную подкормку. Отощавшая птица при достатке корма способна накапливать до 2–5 граммов жира в сутки, чтобы как можно скорее продолжить путь.
Способность переносить холод в родных краях. Ну, а как и за счет осуществления каких процессов переносят зиму, порой очень суровую, птицы, не улетающие в теплые края?
Нередко приходится наблюдать, как на замерзшем озере вокруг полыньи бодро толпятся утки, часто проводя на холодном льду большую часть дня. Прыгая на снегу, не мерзнут и воробьи.
Оказывается, у птиц в ногах расположена целая система артерий, через которые из тела вниз спускается кровь с температурой, близкой к 40 °C. Эти артерии переплетаются с венами, в которых поднимающаяся обратно кровь имеет температуру всего лишь 30 °C. Теплая кровь, проходя по своим сосудам, разогревает поднимающуюся от ног холодную венозную кровь. И тогда та поступает в тело уже потеплевшей.
Благодаря такому совершенному «теплообменнику», который получили в свое распоряжение зимующие птицы, в морозы они никогда не мерзнут.
Подготовка к суровой северной зиме. В умеренных и северных широтах Земли распространены такие выносливые к холодам птицы, как тетерева, глухари, рябчики и белые куропатки. У них своя подготовка к суровым северным зимам.
• Перед тем как земля укроется снегом, плотное оперение этих птиц пополняется дополнительными пуховидными перьями. Даже их ноздри защищены непроницаемой для снега перьевой «щеткой».
