Почему возвращаются перелетные птицы весной для детей
Почему перелетные птицы возвращаются весной обратно?
На этот вопрос можно корректно ответить по крайней мере с трех разных позиций. Эти ответы будут дополнять друг друга и потому в равной степени важны. Во-первых, каков механизм этого явления? Во-вторых, зачем птицы это делают — в чем значение (функция) этого поведения? И, наконец, как вообще произошло так, что птицы куда-то улетают, а потом возвращаются (то есть каково происхождение и эволюция этого явления)?
Ниже вкратце рассмотрим эти три аспекта.
Если содержать перелетных птиц в неволе, то в период обычных сезонных миграций они испытывают беспокойство. Такое состояние было названо миграционным. В это время, например, можно наблюдать нетипичную активность по ночам. А связано это с тем, что мелкие птицы летят в основном ночью. То есть они как бы пытаются реализовать свою тягу мигрировать даже в том случае, если им (в неволе) этого сделать не дают.
Более того, птицы стараются ориентироваться в ту сторону, куда они в норме должны лететь. Эта особенность широко используется при изучении ориентации птиц с помощью так называемых круглых клеток, или клеток Крамера, названных в честь немецкого орнитолога Густава Крамера (Gustav Kramer). В таких клетках (круглой формы) по периметру расположены жердочки, а одна жердочка находится в центре клетки. При прыжках птице удобнее прыгать с центральной жердочки на одну из периферийных. По тому, куда ориентирована (по сторонам света) наиболее часто посещаемая периферийная жердочка определяют, в какую сторону птица «хочет» мигрировать.
Итак, желание мигрировать на юг (осенью) или возвращаться домой (весной) проявляется у птиц даже тогда, когда им не дают это сделать. То есть миграционное состояние, по сути дела, явление инстинктивное. Запускается оно у наших птиц главным образом соотношением между темным и светлым временем суток (так называемым фотопериодом). Определенное значение этого параметра является своеобразным триггером миграций.
Это показано, в том числе, экспериментально.
Как птицы находят дорогу
При выборе направления птицы могут использовать несколько источников информации.
Важное значение для мигрирующих птиц имеет солнечный диск, по которому они определяют направление. Солнце постоянно меняет свое положение на небе в течение дня, поэтому использовать его для ориентации можно, лишь учитывая временную компенсацию. Иными словами, у птиц должны быть свои «внутренние часы». И, действительно, птицы обладают такой способностью. Интересно, что птицы могут ориентироваться по солнечному свету, даже и не видя самого солнца (например, в пасмурную погоду). Для этого они используют поляризованный свет, которые возникает при рассеивании и отражении света и всегда присутствует в атмосфере.
Еще один важный источник информации — звездное небо. В этом случае птицы ориентируются на определенные звезды и их созвездия.
Ориентация по солнцу и звездам не является врожденной. Хотя предпосылками к формированию таких навыков птенец обладает, разумеется, с рождения. Но для того, чтобы навык развился полностью, птица должна научиться. Как именно она это делает, пока мало понятно. Но участие других птиц здесь не требуется. А это значит, что у птиц должна быть еще одна система навигация, полностью врожденная. Ориентируясь на нее, они могли бы калибровать («настраивать») и другие системы ориентации. Эта врожденная система, являющаяся и наиболее древней, — магниторецепция. Используя магнитное поле Земли, птицы могут выбирать направления «к полюсу» и «к экватору» (имеются в виду магнитный полюс и экватор). В то же время, ориентация по магнитному полю — более грубая, чем по солнцу и звездам. Например, таким образом невозможно отличить направление «на юг» от направления «на север». Видимо, именно поэтому птицы и научились использовать также небесные ориентиры (солнце, звезды), что позволяет им ориентироваться более точно.
Наконец, следует сказать и об «обычных», наземных ориентирах. Конечно же, птицы используют и их, однако роль этого до конца не ясна. Не вызывает сомнения, что птицы могут использовать наземные ориентиры, когда попадают в знакомую им местность. Кроме того, наземные ориентиры могут играть роль при выборе конкретного миграционного пути. Например, давно известно, что многие околоводные птицы (утки, гуси) при перелетах придерживаются морских побережий или русел крупных рек.
Теперь посмотрим, зачем птицам надо возвращаться домой. В чем смысл (функция) этого? Как это помогает им выживать? Ведь чтобы сформировался инстинкт, о котором шла речь в предыдущем подразделе, он должен иметь какую-то ценность — иначе он бы просто не возник.
В жизни птиц можно выделить несколько периодов. Они повторяются каждый год, поэтому обычно говорят о годовом цикле. В типичном случае годовой цикл выглядит так: гнездование, линька, осенняя миграция, зимовка, весенняя миграция, снова гнездование и далее «по списку». Все названные периоды важны, но особое значение имеет гнездовой. В это время птицы выводят потомство, от них требуется масса дополнительных затрат — как времени, так и энергии. Поэтому успешно размножаются лишь те особи, которые делают это в благоприятных для них местах, к которым они лучше всего приспособлены.
Почему же наши птицы обычно не гнездятся, например, в тропиках? Здесь две главных причины. Во-первых, они недостаточно хорошо приспособлены к тамошним условиям. То есть они могут жить там, добывать себе пищу, даже петь, но на большее их не хватает. Трудно найти подходящее место для гнезда, трудно выкормить птенцов и т. п. А во-вторых, в тропиках масса местных оседлых видов, которые «переигрывают» мигрантов в конкурентной борьбе — как в прямой (например, за гнездовые убежища), так и в косвенной (за пищу).
Но бывает и так, что наши северные птицы и где-то далеко на юге находят подходящие для себя условиях и остаются там гнездиться. В некоторых случаях это может даже со временем привести к появлению новых форм. Хороший пример — утка-кряква (Anas platyrchynchus, рис. 1), обычная в средней полосе России, и в том числе в черте Москвы. А кроме этого, она гнездится по всей Северной Америке и Евразии, от тундр до субтропиков. Так что этот вид очень пластичен. Поэтому, быть может, и не удивительно, что некоторые популяции, попав в ходе миграций на тропические острова, остались там жить и стали оседлыми.
Сейчас такие формы считают даже отдельными (но близкими) видами. Это гавайская кряква Anas (platyrhynchus) wyvilliana и лайсанский чирок Anas (platyrhynchus) laysanensis, оба вида — с Гавайских островов (рис. 2).
Бывают и еще более интересные исключения. Одно из них — черный шелковистый свиристель (Phainopepla nitens, рис. 3), обитающий в Северной Америке. Эта птица умудряется гнездиться дважды в году. Весной она выводит птенцов в штате Калифорния. А к осени мигрирует в штат Колорадо. Здесь она гнездится еще раз. Такое гнездование в двух разных местах — уникальный случай у птиц. Так что, как это вообще характерно для зоологии, имеются лишь общие тенденции или правила с множеством разных исключений.
Наконец, надо коротко рассказать, зачем птицы вообще улетают зимой в теплые края. Главнейшая причина — нехватка пищи. Поэтому в первую очередь улетают те виды птиц, которые питаются открыто живущими насекомыми. Зимой такую пищу, конечно же, не найти. Так что они мигрируют, можно сказать, вынужденно. Те же виды, которые могут найти себе корм и зимой, остаются в наших краях. Это, например, синицы, ловко выискивающие спящих насекомых в различных щелях и разнообразящие свой рацион семенами. Или большой пестрый дятел (Dendrocopos major), питающийся зимой семенами ели и сосны.
Почему?
Но почему птицы, которые гнездятся в северных широтах, а зимуют в тропических, делают именно так, а не иначе. Почему бы им, например, не гнездиться зимой в тропиках, а летом не отправляться отдыхать на север? Для ответа на это необходимо рассмотреть также эволюционный аспект. А именно — историю расселения видов.
Дело в том, что многие виды наших птиц имеют южное происхождение. Все они — выходцы из Африки или Южной Азии. В ходе своей эволюционной истории они постепенно расселялись из этих областей. Формировались новые популяции и виды, адаптирующиеся к новым, более северным, условиям. Столкнувшись в новых условиях с неблагоприятной обстановкой зимой, эти птицы вынуждены были мигрировать на юг. И путь этот пролегал в те районы, откуда эти виды изначально произошли. Своего рода историческая память. Поэтому существует известная аналогия, что путь миграции в общих чертах повторяет путь расселения вида. Конечно, не стоит точно связывать район зимовок и район, откуда началось расселение. Соответствие здесь есть, но оно примерное. Так, если вид зимует в тропической Азии, можно говорить о его азиатском происхождении, но вовсе не обязательно тропическом.
Районы зимовок могут оставаться консервативными, даже если это и не очень удобно. Такова, например, ситуация с овсянкой-дубровником (Emberiza aureola) — азиатским видом, недавно расселившимся в Европу, вплоть до Прибалтики. Конечно, европейским птицам короче было бы летать на зимовку в Африку, тем не менее они «по старинке» летают в юго-восточную Азию — как и птицы из Сибири и Дальнего Востока (рис. 4).
Дубровник лишь недавно стал гнездиться в Европе. Но большинство других видов, более давних выходцев из Азии, со временем поменяли места зимовок. Европейские популяции стали проводить зиму в Африке — что, очевидно, и ближе, и удобнее.
Таким образом, история вида также важна для понимания того, как он ведет себя сейчас. Но ни один из трех аспектов (механизм, функция, эволюция), взятый в отдельности, не может ответить на поставленный вопрос. И лишь в совокупности они рисуют цельную картину того, зачем и почему птицы возвращаются весной назад.
Источник
Почему некоторые птицы улетают в теплые края
Почему птицы улетают на юг и возвращаются? Птичьи перелеты всегда интересовали людей, вернее существует всего два вопроса, на которые многие ищут ответы:
1. Отчего птицы каждый год перелетать в чужие края? 2. Отчего они возвращаются назад, а не остаются там, где всегда тепло и хорошо? Вопросы настолько же интересны, насколько и тяжелы для ответа! Довольно долгое время перелеты птиц разъясняли только так: зимой птицам холодно и надо сменить климат. Все же, как ни странно, низкая температура — это не причина перелетов. Перья птиц могут хорошо защищать птицу от зимних холодов. Допустим, канарейка способна прожить при морозе до -45°С, но только если у нее будет достаточно пищи.
В наше время считается, что зимой птицы перелетают в теплые края от зимней бескормицы. Птицы весьма быстро тратят свою энергию, а получают ее они с пищей, и это означает, что питаться птицам необходимо часто и помногу. Вследствие этого, когда земля промерзает и пропитание найти очень трудно, в особенности насекомоядным птицам, поэтому многие из них улетают на юг. Подтверждением того, что птицы улетают на юг из-за недостатка пропитания, является следующий факт: если пища имеется в достатке, перелетные птицы даже в сильные морозы не оставляют тех мест, где они появились на свет. Но все же, подобный ответ никак нельзя считать исчерпывающим. Поведение перелетных птиц задает нам довольно много загадок, которые мы на данный момент не можем разгадать. А ласточка покидает холодные родные края, чтобы провести зиму в Африке или Азии, под теплым летним безоблачным небом. Но отчего она пролетает над всей Африкой, хотя можно отыскать теплые края для зимовки поближе? Но бывает и так: к примеру, буревестники улетают из Антарктики и следуют на Северный полюс. И тут уже они не тепла ищут!
А довольно много тропических птиц, которым ни холод, ни голод не угрожает, выкормив птенцов, улетают в дальние путешествия. Серый тиранн, похожий на нашего сорокопута, ежегодно посещает тропическую сельву Амазонки и потом возвращается назад в Вест-Индию, когда наступает пора обзаводиться потомством. И если ученым до настоящего момента не все понятно о причинах, заставляющих птиц срываться с насиженных родных мест в теплые края, то почему же они постоянно возвращаются назад на север с благодатного изобильного юга — это ученым непонятно до сих пор.
Считается, что когда на юге наступает осень, то для многих птиц и их потомства возникают неблагоприятные условия. К примеру, в южных тропиках и на экваторе довольно часто идут такие грозы, которых нет в странах умеренного климата. И число грозовых дней на юге больше в десятки раз, чем у нас. Птицы, перелетающие в Индию и влажные субтропики, вынуждены летом спасаться от засушливого сезона. Белая сова вьет гнезда в тундре, где холодное лето, влажный климат и много леммингов, они составляют основную пищу сов. Зимует она в лесостепи средней полосы. Так может ли белая сова остаться на лето в засушливой знойной степи, где очень мало привычной для нее еды? Конечно же, нет. Она совершает перелет в родную тундру.
Отчасти, устремление птиц к возвращению домой объясняется внутренними изменениями в их организме. При наступлении периода размножения, железы внутренней секреции из-за воздействия внешних раздражителей выделяют в организм птиц особые вещества — гормоны. Под воздействием гормонов возникает и развивается сезонное развитие половых желез. Скорее всего именно это и побуждает птиц к ежегодным перелетам. Есть еще одна причина, заставляющая птиц возвращаться домой- птицам летом благоприятнее выводить потомство в средних широтах, вследствие того что что летом здесь дни длиннее, в отличии от южных дней. Длительный летний день дает птицам больше возможностей для выкармливания потомства.
Куда и зачем летят перелетные птицы
Многие птицы улетают от нас на зиму. Холода боятся? Нет, им страшен не холод, им страшен голод.
Выпал урожайный год на рябину: деревья осыпаны красными ягодами. Глядишь, сколько-то дроздов и осталось зимовать: есть чем прокормиться. Иной зяблик отобьется осенью от стаи и застрянет на зиму. Ничего, живет…
Крошечный королек — самая маленькая из наших птиц, с грецкий орех величиной. А не боится зимы, не улетает…
Весной перелетные птицы быстро летят, торопятся. Осенью улетают не спеша: сегодня одна стайка тронется, завтра другая. Причина простая. Весной птицам нужно гнезда готовить, птенцами обзаводиться. Осенью спешить некуда, вот и перелетают потихоньку, дальше и дальше от родимых мест. Сытно и тепло — задержатся, захолодало — поторопятся, переберутся по-южнее и снова приостановятся на несколько дней.
На зиму улетели, на лето прилетели… Что тут особенного? Удивительно не это. А вот как птицы за тысячи километров дорогу находят? Откуда они знают, что нужно лететь на юг, да не куда придется, а в такие-то и такие-то страны?
Кукушка из-под Москвы летит зимовать в Южную Африку, а с Камчатки — на Новую Гвинею. Ленинградские иволги отправляются в южную половину Африки. Очень далеко летают зимовать кулики. И вот интересно: чем севернее живет кулик летом, тем дальше летит к югу на зиму.
Полярная крачка летит с Крайнего Севера в южные и полярные моря, а кулик-краснозобик — с берегов Северного Ледовитого океана в Австралию. У них столько времени уходит на перелеты, что они едва успевают управиться с гнездовыми делами. Прилетят на лето перелетные птицы, скорее повыведут птенцов — и назад, на зимовку. Туда долетят, не успели отдохнуть и уже спешат на родину, а то к лету не поспеешь…
Черноголовая овсянка-дубровник из-под Москвы летит зимовать в Южный Китай и в Индокитай, да не по прямой, а через Сибирь. Появится под Москвой в самом конце мая, а в конце июля уже двигается на восток. Только-только успеют молодые птицы окрепнуть и летать научиться… Десять месяцев в году в пути.
Узнают, где рязанские, а где камчатские птицы зимуют, какими путями-дорогами они летят, при помощи маленьких алюминиевых колечек. Птенцу или взрослой птице на ногу надевают колечко. На нем несколько букв, цифр и номер. Под этим номером в книге записей указано: где, кем и когда окольцована эта птица. А буквы — условное обозначение адреса научного учреждения (Бюро кольцевания).
Поймают или убьют окольцованную птицу, колечко перешлют в Бюро кольцевания, а там по записям узнают, где оно было надето. Каждый год кольцуют сотни тысяч птиц, но лишь немногие тысячи колечек возвращаются в Бюро. Благодаря кольцеванию всё точнее узнают птичьи пролетные пути, время перелетов и многое другое о кочевках птиц.
Узнали, например, что зимой в Москве большинство ворон не москвички, а прилетевшие с Севера. А московские вороны откочевали южнее. Без колец этого никак не узнаешь: на вороне не написано, москвичка она или вологжанка.
Кольца расскажут, откуда летят перелетные птицы. А как же они находят дорогу?Старики, родители показывают? Старые кукушки улетают раньше. Кто же укажет дорогу молодым, да еще такую дальнюю?
Когда птица летит просто на юг — это не очень удивительно: дорога прямая. Но овсянка-дубровник летит сначала на восток, в Сибирь, летит тысячи километров, и только там заворачивает на юг. Почему?
Дубровник не всегда жил в Европе: он заселял раньше только восток. Постепенно эта птица расселялась все дальше и дальше к западу. Улетая на зиму, дубровник летит по старым дорогам: по тем путям, которыми его прадеды двигались на запад.
Когда-то давно, миллион лет назад, в Европе и Сибири наступило холодное время. С Севера надвинулись ледники, и огромные толщи льда и снега покрыли землю. Звери и птицы отступили к югу: одни подальше, другие поближе. Так и жили они, пока на родине царила вековая зима.
Начало теплеть, стал понемножку таять и отступать на север ледник, земля освобождалась от снега. Зашумели реки, зазеленели луга, появились леса. Ледник отступал все дальше и дальше, и за ним двигались к северу птицы. Но зимы были морозные, и зимовать птицы улетали на юг.
Не один раз наступал ледник, не один раз он угонял все живое на юг. И не один раз жизнь снова расцветала на севере. Тысячи лет шли эти переселения: весной перелетные птицы летели на север, осенью улетали на юг. Конечно, не все. Некоторые приспособились к холодам и зимовали в заснеженном лесу. Другие, наоборот, и летом оставались на юге.
Никто не учил птицу, а она умеет строить гнездо. Никто не показывает ей дорогу на юг, но она летит этой дорогой. Врожденное умение, унаследованный опыт предков — инстинкт — руководят птицей.
Направления перелетов птиц
Обычное утверждение, что птицы летят весной на север‚ а осенью на юг, является значительным упрощением, хотя оно почти так же справедливо, как всякое краткое обобщение. Довольно известным исключением служат вертикальные миграции птиц с хребтов в долины, а во влажных тропических лесах для каждой популяции наблюдаются менее длительные перемещения, связанные с кормовыми условиями в дождливый и засушливый периоды.
Миграции океанских птиц могут происходить почти в любом направлении. Например. белолобая крачка, гнездящаяся в Новой Зеландии, осенью летит почти строго на запад, чтобы провести зиму на восточном и юго-восточном побережье Австралии. Американский красноголовый нырок, который гнездится в прериях по берегам небольших озер, летит зимовать почти прямо на восток — к Атлантическому побережью, Зимующий в Индии розовый скворец улетает гнездиться на северо-запад, в степи Турции и юга России.
В Южном полушарии, вполне понятно, направление перелетов обратное: осенью птицы летят зимовать на север, и тропикам. Причем такие миграции предпринимает здесь меньшее количество сухопутных птиц, чем можно было бы ожидать. Это отчасти объясняется тем, чтов Южном полушарии площадь суши, расположенной в умеренном климате, гораздо меньше‚ чем в Северном. Надо учесть также что птицы Южного полушария изучены значительно хуже. Птицы южных морей тоже совершают дальние миграции, особенно виды, гнездящиеся на берегах и прибрежных островах Антарктиды. Даже пингвины, которые могут путешествовать только вплавь, мигрируют весной на сотни километров к югу, в район Антарктики, а зимой возвращаются обратно в более теплые воды. Пожалуй, наиболее хорошо изучены перелеты начурки Вильсона. Это один из многих видов буревестников размером приблизительно с американского странствующего дрозда. Матросы называют ее «цыпленком Матушки Кэри». Обычно эти птицы летают над самыми волнами, нередко перебирая перепончатыми лапками по воде, словно помогая полету. Хотя качурки, когда наблюдаешь за ними с корабля‚ выглядят слабыми и похожи на мотыльков, они легко выдерживают океанские штормы и проводят большую часть своей жизни вдали от берегов. Качурка Вильсона гнездитея на небольших островах между южной частью Южной Америки и прилегаюшими районами Антарктиды, особенно на Южной Георгии, Южных Шетландских островах и Южных Оркнейских островах. В течение марта и апреля — осенних месяцев Южного полушария — эти качурки мигрируют на север, в тропические воды Южной Атлантики. В июне их очень много у восточных берегов Соединенных Штатов, значительно больше, чем местных северных качурок, гнездящихся в это время на островах у берегов штата Мэн и Новой Шотландии. В течение северного лета они широко распространяются по Северной Атлантике от Новой Англии и залива Св. Лаврентия до Бискайского залива и северо-западных берегов Африки. В октябре качурки Вильсона начинают двигаться к югу и встречаются уже от тропических вод Атлантики, особенно у африканских берегов, на юг до мест их гнездовых колоний. Как показывает рисунок ниже, эти птицы, несмотря на их малые размеры и относительно медленный полет, мигрируют почти так же далеко, как полярная крачка, о чьих подвигах мы уже отзывались с восхищением.
Наблюдения за качурками Вильсона в Северной и Южной Атлантике. Белыми кружками обозначены места, где они отмечались в январе, а кружками с точкой — в июле.
Большинство мигрирующих птиц Северного полушария, вообще говоря, движется на север или на юг, но их истинные пролетные пути могут отклоняться на 45—60° от компасного направления на север при весенних перелетах или на юг осенью. Далеко не всегда эти отклонения объясняются направлением береговой линии или речной долины. по которой летят птицы. В Западной Европе многие птицы летят осенью из Скандинавии, Англии и Северной Германии на юго-запад в южную Францию или Испанию. Другие птицы из тех же гнездовых областей летят осенью в юго-восточном направлении, на Ближний Восток. Многие птицы из двух этих групп останавливаются на Средиземноморском побережье, но не меньшее количество птиц других видов летит и прямо на юг, в Африку. Во время ежегодных миграций из Европы в Африку сотен видов птиц заметно их стремление лететь не прямо через Средиземное море, а обогнуть его с востока или с запада—через Испанию и Гибралтарский пролив. С другой стороны, многие виды летят и прямо через Средиземное море, никуда не отклоняясь. Хорошим примером первой группы птиц, летящих окольным путем, является крупный, хорошо заметный и всем известный белый аист. В Западной Европе были окольцованные тысячи этих аистов, а повторные встречи их по всему маршруту перелета позволили довольно точно обозначить путь, по которому они путешествуют (рисунок ниже). Примерно такие же выводы можно сделать и о миграциях птиц в Северной Америке, надо только «заменить» Средиземное море Мексиканским заливом. Наибольшее различие заключается, пожалуй‚ в том, что мощные горные массивы западной части Соединенных Штатов и Центральной Америки несколько изолируют птиц тихоокеанского побережья от обитателей равнин центральной части США и восточного побережья. Но и здесь есть исключения, особенно среди водоплавающих птиц.
Осенний перелет европейского белого аиста. Аисты, гнездящиеся во Франции и на западе Германии, летят через Испанию, те же, что гнездятся дальше на восток, огибают Средиземное море с восточной стороны.
Многие североамериканские виды птиц из обширных районов гнездования в восточной и центральной части США или южной Канаде летят более или менее строго на юго-восток во Флориду, на Багамские острова или на острова, расположенные в восточной части Карибского моря. Некоторые из них летят по этому маршруту с крайнего севера. К этой группе относятся и кулики, гнездящиеся по побережью Ледовитого океана в северной Канаде и достигающие Атлантики около устья реки Св. Лаврентия. Многие из этих куликов летят дальше на юго-восток или на юг, в Южную Америку. Зимовки некоторых видов находятся значительно южнее экватора, как, например, у рисового трупиала или американский бурокрылой ржанки (рисунок ниже). Многие мигранты не придерживаются строго какого-нибудь направления в течение всего весеннего или осеннего перелета. Картирование большого числа пролетных путей ясно показывает наличие особых «поворотных пунктов», расположенных в определенных точках маршрута. Например, птицы Северной Европы, которые огибают Средиземное море с юго-востока или юго-запада, достигнув Марокко или Египта, меняют направление и летят почти прямо на юг.
Маршруты перелетов взрослых американских бурокрылых ржанок осенью и весной. Молодые птицы этого вида летят на юг приблизительно по маршрутам весенних перелетов взрослых птиц к северу. Таким образом, они находят дорогу от гнездовий в Арктике, где вывелись, к местам зимовок в Южной Америке без помощи взрослых птиц своего вида.
Почему птицы возвращаются?
В южных краях птицы находят себе полноценное питание, могут пережить зиму. Но что гонит их обратно, ведь они могли бы остаться там навсегда? Оказывается, что этот момент связан с размножением, как и у рыб. С приближением сезона размножения в организмах птиц начинают вырабатываться соответствующие гормоны и другие активные вещества, с увеличением их объема в крови птицы возвращаются туда, где сами когда-то появились на свет. Они прилетают на север, чтобы дать жизнь новому поколению, которое к осени полетит на юг вместе с родителями, чтобы потом вернуться домой, на север.
Источник
Дорога домой: почему перелетные птицы по весне возвращаются обратно? (2 фото)
О том, что многие пернатые покидают родные края на зиму, знают даже дети. А почему прилетают птицы весной обратно? Ведь, казалось бы, им ничего не стоит остаться жить в более комфортных условиях?
Если провести эксперимент и лишить перелетных птиц воли, то во время стандартных сезонных миграций пернатые будут испытывать тревогу и беспокойство. Такое поведение носит название миграционного. Особенно ярко оно демонстрируется в ночное время, что обусловлено преимущественно ночными перелетами мелких пород птиц. То есть даже находясь в неволе, птицы пытаются реализовать потребность в миграции. То есть миграционное состояние – это фактически инстинкт, который запускается преимущественно соотношением между светлым и темным временем суток, которое носит название фотопериод. Обнаружив для себя определенное значение данного параметра, птицы используют его в качестве своего рода триггера. Этот факт доказан и в ходе экспериментов орнитологов.
Как птицы определяют дорогу?
Чтобы правильно определить направление, пернатые используют в качестве ориентиров солнце, меняющее свое положение на небе в течение дня, и звездное небо, а именно – конкретные звезды и созвездия. Хотя изначально таких навыков у птенцов нет, они не являются врожденными. Для развития навыка птицам приходится учиться. Интересно, что процесс проходит самостоятельно, без участия сородичей. Это свидетельствует о том, что у этих существ должна иметься еще одна система навигации – врожденная. Используя ее, они как бы калибруют и другие системы ориентирования. Она является врожденной и носит название магниторецепции. Пернатые задействует магнитное поле планеты для того, чтобы выбирать направление – к магнитному полюсу либо экватору. И, наконец, нельзя исключать и стандартные наземные ориентиры на местности. В этом качестве выступают горные цепи, морские побережья, русла крупных рек, водоемы и не только.
Так зачем птицы вообще возвращаются домой? Какова функция этого выбора? Для привития и закрепления данного инстинкта он должен был представлять из себя какую-то ценность. В обратном случае в нем просто не возникло бы необходимости, и он бы не развился. В жизни пернатых существует несколько повторяющихся периодов. Фактически можно говорить о годовом цикле, включающем гнездование, линьку, миграцию, зимовку, обратную миграцию, после чего цикл повторяется заново. Важны все периоды жизни, но ключевую роль играет гнездование. В этот период пернатые выводят потомство, и им приходится прикладывать для выращивания птенцов максимум сил, времени и энергии. Успешно размножаться получается в комфортных для них местах. По каким причинам птицы не гнездятся, к примеру, в тропических поясах? Прежде всего, это недостаточная приспособленность к условиям. В тропиках им будет трудно жить, добывать себе пищу, искать пару. И, тем более, выводить потомство. К тому же нельзя исключать конкуренцию, поскольку в тропических поясах существует масса оседлых разновидностей, которые заведомо выигрывают в конкурентной борьбе как за убежища, так и за пищу.
Конечно, случается и так, что некоторые птицы из средних и северных широт могут остаться на юге. В отдельных случаях выбор пернатых даже приводит к образованию новых форм. Почему птицы, которые гнездятся на севере, а на зимовку отправляется куда-нибудь в тропики, поступают именно так? Причина в эволюции, А, если конкретно, в истории расселения видов. Многие виды птиц, обитающих в нашей стране, имеют южное происхождение. В ходе эволюции они постепенно расселились по другим территориям, формируя новые популяции и виды. Они, свою очередь, приспосабливались к ставшим более суровым условиям. Столкнувшись с неблагоприятным климатом зимой, новым птицам приходилось мигрировать на юг, на зимовку. То есть в данном случае можно говорить о некой исторической памяти. Существует даже известная аналогия, в соответствии с которой миграционный путь в общем виде напоминает направление расселения определенного вида птиц.
То есть поведенческий механизм, необходимость гнездования и эволюция не объясняют по отдельности необходимость возвращения птиц по весне. Только рассматривая все эти факторы в комплексе можно понять причины, вынуждающие их как поступать.
Источник
Почему возвращаются перелетные птицы весной для детей
Почему перелетные птицы возвращаются весной обратно?
На этот вопрос можно корректно ответить по крайней мере с трех разных позиций. Эти ответы будут дополнять друг друга и потому в равной степени важны. Во-первых, каков механизм этого явления? Во-вторых, зачем птицы это делают — в чем значение (функция) этого поведения? И, наконец, как вообще произошло так, что птицы куда-то улетают, а потом возвращаются (то есть каково происхождение и эволюция этого явления)?
Ниже вкратце рассмотрим эти три аспекта.
Если содержать перелетных птиц в неволе, то в период обычных сезонных миграций они испытывают беспокойство. Такое состояние было названо миграционным. В это время, например, можно наблюдать нетипичную активность по ночам. А связано это с тем, что мелкие птицы летят в основном ночью. То есть они как бы пытаются реализовать свою тягу мигрировать даже в том случае, если им (в неволе) этого сделать не дают.
Более того, птицы стараются ориентироваться в ту сторону, куда они в норме должны лететь. Эта особенность широко используется при изучении ориентации птиц с помощью так называемых круглых клеток, или клеток Крамера, названных в честь немецкого орнитолога Густава Крамера (Gustav Kramer). В таких клетках (круглой формы) по периметру расположены жердочки, а одна жердочка находится в центре клетки. При прыжках птице удобнее прыгать с центральной жердочки на одну из периферийных. По тому, куда ориентирована (по сторонам света) наиболее часто посещаемая периферийная жердочка определяют, в какую сторону птица «хочет» мигрировать.
Итак, желание мигрировать на юг (осенью) или возвращаться домой (весной) проявляется у птиц даже тогда, когда им не дают это сделать. То есть миграционное состояние, по сути дела, явление инстинктивное. Запускается оно у наших птиц главным образом соотношением между темным и светлым временем суток (так называемым фотопериодом). Определенное значение этого параметра является своеобразным триггером миграций.
Это показано, в том числе, экспериментально.
Как птицы находят дорогу
При выборе направления птицы могут использовать несколько источников информации.
Важное значение для мигрирующих птиц имеет солнечный диск, по которому они определяют направление. Солнце постоянно меняет свое положение на небе в течение дня, поэтому использовать его для ориентации можно, лишь учитывая временную компенсацию. Иными словами, у птиц должны быть свои «внутренние часы». И, действительно, птицы обладают такой способностью. Интересно, что птицы могут ориентироваться по солнечному свету, даже и не видя самого солнца (например, в пасмурную погоду). Для этого они используют поляризованный свет, которые возникает при рассеивании и отражении света и всегда присутствует в атмосфере.
Еще один важный источник информации — звездное небо. В этом случае птицы ориентируются на определенные звезды и их созвездия.
Ориентация по солнцу и звездам не является врожденной. Хотя предпосылками к формированию таких навыков птенец обладает, разумеется, с рождения. Но для того, чтобы навык развился полностью, птица должна научиться. Как именно она это делает, пока мало понятно. Но участие других птиц здесь не требуется. А это значит, что у птиц должна быть еще одна система навигация, полностью врожденная. Ориентируясь на нее, они могли бы калибровать («настраивать») и другие системы ориентации. Эта врожденная система, являющаяся и наиболее древней, — магниторецепция. Используя магнитное поле Земли, птицы могут выбирать направления «к полюсу» и «к экватору» (имеются в виду магнитный полюс и экватор). В то же время, ориентация по магнитному полю — более грубая, чем по солнцу и звездам. Например, таким образом невозможно отличить направление «на юг» от направления «на север». Видимо, именно поэтому птицы и научились использовать также небесные ориентиры (солнце, звезды), что позволяет им ориентироваться более точно.
Наконец, следует сказать и об «обычных», наземных ориентирах. Конечно же, птицы используют и их, однако роль этого до конца не ясна. Не вызывает сомнения, что птицы могут использовать наземные ориентиры, когда попадают в знакомую им местность. Кроме того, наземные ориентиры могут играть роль при выборе конкретного миграционного пути. Например, давно известно, что многие околоводные птицы (утки, гуси) при перелетах придерживаются морских побережий или русел крупных рек.
Теперь посмотрим, зачем птицам надо возвращаться домой. В чем смысл (функция) этого? Как это помогает им выживать? Ведь чтобы сформировался инстинкт, о котором шла речь в предыдущем подразделе, он должен иметь какую-то ценность — иначе он бы просто не возник.
В жизни птиц можно выделить несколько периодов. Они повторяются каждый год, поэтому обычно говорят о годовом цикле. В типичном случае годовой цикл выглядит так: гнездование, линька, осенняя миграция, зимовка, весенняя миграция, снова гнездование и далее «по списку». Все названные периоды важны, но особое значение имеет гнездовой. В это время птицы выводят потомство, от них требуется масса дополнительных затрат — как времени, так и энергии. Поэтому успешно размножаются лишь те особи, которые делают это в благоприятных для них местах, к которым они лучше всего приспособлены.
Почему же наши птицы обычно не гнездятся, например, в тропиках? Здесь две главных причины. Во-первых, они недостаточно хорошо приспособлены к тамошним условиям. То есть они могут жить там, добывать себе пищу, даже петь, но на большее их не хватает. Трудно найти подходящее место для гнезда, трудно выкормить птенцов и т. п. А во-вторых, в тропиках масса местных оседлых видов, которые «переигрывают» мигрантов в конкурентной борьбе — как в прямой (например, за гнездовые убежища), так и в косвенной (за пищу).
Но бывает и так, что наши северные птицы и где-то далеко на юге находят подходящие для себя условиях и остаются там гнездиться. В некоторых случаях это может даже со временем привести к появлению новых форм. Хороший пример — утка-кряква (Anas platyrchynchus, рис. 1), обычная в средней полосе России, и в том числе в черте Москвы. А кроме этого, она гнездится по всей Северной Америке и Евразии, от тундр до субтропиков. Так что этот вид очень пластичен. Поэтому, быть может, и не удивительно, что некоторые популяции, попав в ходе миграций на тропические острова, остались там жить и стали оседлыми.
Сейчас такие формы считают даже отдельными (но близкими) видами. Это гавайская кряква Anas (platyrhynchus) wyvilliana и лайсанский чирок Anas (platyrhynchus) laysanensis, оба вида — с Гавайских островов (рис. 2).
Бывают и еще более интересные исключения. Одно из них — черный шелковистый свиристель (Phainopepla nitens, рис. 3), обитающий в Северной Америке. Эта птица умудряется гнездиться дважды в году. Весной она выводит птенцов в штате Калифорния. А к осени мигрирует в штат Колорадо. Здесь она гнездится еще раз. Такое гнездование в двух разных местах — уникальный случай у птиц. Так что, как это вообще характерно для зоологии, имеются лишь общие тенденции или правила с множеством разных исключений.
Наконец, надо коротко рассказать, зачем птицы вообще улетают зимой в теплые края. Главнейшая причина — нехватка пищи. Поэтому в первую очередь улетают те виды птиц, которые питаются открыто живущими насекомыми. Зимой такую пищу, конечно же, не найти. Так что они мигрируют, можно сказать, вынужденно. Те же виды, которые могут найти себе корм и зимой, остаются в наших краях. Это, например, синицы, ловко выискивающие спящих насекомых в различных щелях и разнообразящие свой рацион семенами. Или большой пестрый дятел (Dendrocopos major), питающийся зимой семенами ели и сосны.
Почему?
Но почему птицы, которые гнездятся в северных широтах, а зимуют в тропических, делают именно так, а не иначе. Почему бы им, например, не гнездиться зимой в тропиках, а летом не отправляться отдыхать на север? Для ответа на это необходимо рассмотреть также эволюционный аспект. А именно — историю расселения видов.
Дело в том, что многие виды наших птиц имеют южное происхождение. Все они — выходцы из Африки или Южной Азии. В ходе своей эволюционной истории они постепенно расселялись из этих областей. Формировались новые популяции и виды, адаптирующиеся к новым, более северным, условиям. Столкнувшись в новых условиях с неблагоприятной обстановкой зимой, эти птицы вынуждены были мигрировать на юг. И путь этот пролегал в те районы, откуда эти виды изначально произошли. Своего рода историческая память. Поэтому существует известная аналогия, что путь миграции в общих чертах повторяет путь расселения вида. Конечно, не стоит точно связывать район зимовок и район, откуда началось расселение. Соответствие здесь есть, но оно примерное. Так, если вид зимует в тропической Азии, можно говорить о его азиатском происхождении, но вовсе не обязательно тропическом.
Районы зимовок могут оставаться консервативными, даже если это и не очень удобно. Такова, например, ситуация с овсянкой-дубровником (Emberiza aureola) — азиатским видом, недавно расселившимся в Европу, вплоть до Прибалтики. Конечно, европейским птицам короче было бы летать на зимовку в Африку, тем не менее они «по старинке» летают в юго-восточную Азию — как и птицы из Сибири и Дальнего Востока (рис. 4).
Дубровник лишь недавно стал гнездиться в Европе. Но большинство других видов, более давних выходцев из Азии, со временем поменяли места зимовок. Европейские популяции стали проводить зиму в Африке — что, очевидно, и ближе, и удобнее.
Таким образом, история вида также важна для понимания того, как он ведет себя сейчас. Но ни один из трех аспектов (механизм, функция, эволюция), взятый в отдельности, не может ответить на поставленный вопрос. И лишь в совокупности они рисуют цельную картину того, зачем и почему птицы возвращаются весной назад.
Источник