Полярная крачка осенью летит зимовать с севера Канады в Антарктику. Весной она возвращается тем же путём на родину, пролетая над Атлантическим океаном в общей сложности свыше 15 тысяч километров. Большие зелёные черепахи стартуют от восточного побережья Южной Америки и за тысячи миль в бескрайних просторах Атлантики отыскивают крошечный островок Вознесения, на отмелях которого откладывают яйца. Речные угри выходят из устьев рек Европы и под Гольфстримом плывут в Саргассово море у берегов Кубы. Возвращаются домой лошади, собаки, кошки и даже коровы, увезённые за сотни километров. Почтовые голуби из любого места Земли прилетают на родную голубятню. Можно утверждать: почти все животные способны следовать кратчайшим путём из любого пункта Земли на свою родину. Какова же материальная основа этой удивительной глобальной навигации животных? Накоплено громадное количество опытных данных, выдвинуты десятки гипотез, но ни одна из них не может считаться удовлетворительной: объясняя одни факты, эти теории становятся в тупик перед другими. Тайна навигации животных оказалась неприступной крепостью. Но самые неприступные крепости легко брались изнутри. Волею судеб я оказался заброшенным вовнутрь этой крепости и поэтому кое-что сумел рассмотреть и разведать. Вот как это произошло.
Родом я из деревни Соколовка на Дальнем Востоке. Живя там, я хорошо помнил, где встаёт и садится Солнце, а положение Полярной звезды знал настолько хорошо, что мог показать направление на неё днём и ночью с завязанными глазами. А на Урале, куда я приехал на работу после окончания политехнического института в 1955 году, эти мои знания пошли прахом. Здесь, по моим дальневосточным понятиям, Солнце вставало почти на юге, а закатывалось где-то на севере. Да и Полярная звезда сместилась на тот же угол в ту же сторону. В январе 1980 года меня вдруг осенило: разница в картинах неба на моей дальневосточной родине и на Урале, то есть на чужбине, таит ключ к разгадке тайны навигации животных. Поворот неба оказался равным 70 градусам, отсчитываемым вправо от положения дальневосточной. В последующие годы я измерил угол поворота неба в различных городах Союза — от Киева до Владивостока. Выяснилось: угол смещения Полярной во всех городах различный и увеличивается по мере удаления от дальневосточной родины. А направление поворота было правым — при удалении на запад от моей деревни и левым — при удалении на восток. Меридиан можно было условно считать нулевым, от которого я мог отсчитывать долготу других мест. Эффект поворота неба легко объяснить с помощью внутренних биологических часов, которые есть у каждого животного и точность хода которых сравнима с точностью лучших хронометров. Движет эти часы импульсное излучение ядра Солнца. У животных, для которых ежегодная миграция — основа их жизни, есть много внутренних часов, идущих синхронно, но показывающих разное время. Одни идут по местному времени родины животных, другие — по местному времени чужбины на Земле, где они в данный момент находятся. И если я по часам родины привык видеть восход Солнца на Дальнем Востоке в 6 утра, то на Урале по этим же часам оно взойдёт только около 11 часов дня. А в это время я привык видеть Солнце почти на юге. Поэтому мне и кажется, что на Урале Солнце встаёт на юге, а не на востоке. А как объяснить образование поворота звёздного неба или смещения Полярной звезды? По-видимому, здесь проявляется однозначная связь положения Полярной с дугой, которую Солнце описывает по небу. Солнечная дуга всегда противоположна Полярной звезде и симметрична относительно направления на нее. И если на чужбине в представлении навигатора повёртывается солнечная дуга, то на тот же угол и в ту же сторону повернётся и в действительности поворачивается Полярная со всем звёздным небом. То, что угол поворота неба равен разности долгот чужбины и родины, доказывает: животные-навигаторы используют географическую систему координат, в которой для прокладки курса с чужбины на родину, кроме разности долгот, требуется знани§ широт этих мест. А это означает: они должны уметь определять широты. Большой знаток животных, канадский писатель Э. Сетон-Томпсон, писал, что хорошего почтового голубя всегда можно узнать по большим выпуклостям над ушами. Это наблюдение согласуется с мнением М. Рытова из Петербурга, который полагает: животные-навигаторы определяют широту с помощью вестибулярного аппарата, состоящего из трёх взаимно перпендикулярных колец с каналами, заполненными жидкостью,— двух вертикальных и одного горизонтального. Канал каждого кольца перекрывает эластичная заслонка — купула, рецепторы которой чувствуют её изгиб. При поворотах головы жидкость в кольцах приходит в движение и изгибает купулу, рецепторы же чувствуют перемещение величины в половину диаметра атома водорода. Фантастическая чувствительность! Даже когда голова неподвижна, жидкость в кольцах медленно течёт из-за вращения головы вместе с Землёй. Скорость этого течения зависит от широты местонахождения животного. Для вертикальных колец она максимальна на экваторе и равна нулю на полюсах Земли. Для горизонтального кольца — наоборот. В зависимости от широты скорость жидкости в каналах при дополнительных поворотах головы увеличивается. Поэтому утки, гуси, лебеди перед взятием курса определяют широту чужбины, описывая прощальные круги. С этой же целью выпущенные из неволи голуби поднимаются ввысь по спирали, а уж затем устремляются к дому. Голуби-турманы же научились быстро определять широту места, над которым пролетают, кувыркаясь в полёте через голову. Так что кувырки турманов — это не забава, а очень полезный для их навигации манёвр. Особенно тщательно птицы определяют широту родины — ведь её нужно запомнить на всю жизнь. Круги, которые голуби часами описывают над своей голубятней, не игра и не разминка крыльев — это они определяют и запоминают её широту. С этой же целью котята, щенки, телята и жеребята во время детских игр носятся кругами. Находясь на чужбине и желая возвратиться на родину, животные-навигаторы, во-первых, по повороту неба находят разность долгот этих мест; во-вторых, определяют широту чужбины; в-третьих, вспоминают широту своей родины и, наконец, в-четвёртых, по навигационному уравнению «вычисляют» угол направления с чужбины на родину. Таковы умозрительные предпосылки к теории навигации животных, вытекающие из единственного факта — поворота неба. Проведённые мной последующие эксперименты дали много нового и неожиданного.
ЭКСПЕРИМЕНТЫ
Для экспериментов я изготовил вращающийся стул с круглым столиком перед ним. Ось столика соединил велосипедной цепью с основанием стула так, что вращение стула в одну сторону вызывает вращение столика в другую. В результате при вращении стула столик сохраняет неизменным своё положение относительно сторон света. Я садился на стул, завязывал глаза, закручивал себя в ту или другую сторону до полной потери представления о местных ориентирах, затем вспоминал направление на дальневосточную Полярную звезду и вслепую отчерчивал выбранное направление по линейке-указке на бланке с градусной шкалой. Затем снова закручивался, терял направление прежнего отсчёта и делал новый. За один присест делал по 20—25 отсчётов. И полу чал... хаос показаний. Снова и снова садился я на стул, более тщательно прицеливался, отыскивал не только дальневосточную Полярную, но и вспоминал направление с крыльца нашего дома в Соколовке на деревенскую церквушку, предварительно бегал, подобно голубям, вокруг своего дома, крутился на стуле днём и ночью, изменял методику — но безуспешно! Хаос продолжал царить. Но я не терял надежды, потому что часть моих показаний всё-таки совпадала с направлением кратчайшего пути на мою родную Соколовку. Но что означали остальные?
АНАЛИЗ
За четыре года я провёл сотни экспериментов, сделал несколько тысяч отсчётов, но никакой системы, никакого порядка в них не обнаружил, пока не догадался показания всех экспериментов нанести на большой лист ватмана. И на этой общей картине я увидел: множество всех моих показаний чётко разделены на два типа. В первый входили направление вращения Земли с востока на запад, направления на полюса Земли и направление на Солнце. Эти направления впоследствии я назвал опорными, именно их животные-навигаторы используют при прокладке курса с чужбины на родину. Во второй тип входило направление кратчайшего пути из Миасса, где я проводил эксперименты, в мою родную Соколовку. Оставались ещё группы направлений, позднее названных альфа-вариантами. Размышляя над сутью альфа-вариантов, я обнаружил, что в моих показаниях опорных направлений проявляется некая двойственность. Так, определяя вращение Земли, я показывал то на восток, то на запад. Определяя положение Солнца, указывал то прямо на него, то в противоположную сторону. Показания на Солнце мне задавало какое-то его проникающее излучение, потому что они тестировались как в закрытых помещениях и бомбоубежищах под толщей бетона и грунта, так и на открытых местах. Кванты этого излучения, попадая в голову, оставляли в мозгу трассирующую цепочку возбуждённых нейронов. А так как световая скорость этих квантов значительно превышала скорость нейрохимических реакций рецепторов, мозг не мог определить начало и конец цепочки возбуждённых нейронов и принимал то истинное её направление, то противоположное. Рассмотрим образование альфа-вариантов направления с чужбины на родину на конкретном примере. Пусть курс на родину проходит под углом а к направлению на восток. Определив угол а, навигатор не получает сразу нужный курс. Этот угол ещё нужно отсчитать от какого-то опорного направления в ту или иную сторону. Если он отсчитает угол а от востока в сторону севера, то получит истинный курс на родину — 1. Отсчитав этот угол тоже от востока, но к югу, он получит ложный курс — 2. Если он отсчитает угол а от запада к югу, то получит второй ложный курс — 3. И наконец, если он отложит угол а от запада к северу, то получит третий ложный курс — 4. Анализ схемы альфа-вариантов разъясняет загадочные результаты экспериментов со «слепыми» голубями, провеённых в 1972 году известным учёным К. Шмидт-Кёнигом. а глаза голубей он надевал матовые колпачки, в которых они не различали детали далее пяти метров. Птиц завозили за сотню километров от голубятни и там выпускали, регистрируя взятый ими курс. Лишь одна четверть птиц сразу направлялась к голубятне, остальные, по заключению экспериментатора, теряли ориентацию. К сожалению, Шмидт-Кёниг не разобрался в причинах этой потери, и очень важные результаты его экспериментов не вошли в науку. Проведённый мной анализ разлёта заблудившихся голубей Шмидт-Кёнига показал: в их разлётах нет случайных направлений, все они летели точно по ложным альфа-вариантам. Ранее тоже наблюдали разлёт птиц в направлении, противоположном истинному (направление 3 в нашем примере). Такому разлёту даже дали термин — бимодальное распределение, при этом остальные альфа-варианты в расчёт не принимались — их считали случайными. Ясно: бимодальное распределение — это всего лишь один из альфа-вариантов. Кстати, если навигатор отправится на родину по ложному направлению 3, то он достигнет её, но обогнув всю Землю. Альфа-варианты в моих показаниях и в разлётах голубей Шмидт-Кёнига вызваны двойственностью чувства направления вращения Земли и направлениями на её полюсах. В нормальных условиях навигаторы устанавливают их истинное значение по видимому положению Солнца и звёзд, чего были лишены голуби с колпачками на глазах и я с завязанными глазами. Таким образом, зрение в навигации животных играет существенную, но вспомогательную роль. Вот почему перелётные птицы никогда не начинают отлёт в пасмурный день или густой туман, когда зрение бессильно определить направление на астроориентиры. Зачем блуждать по ложным альфа-вариантам? Но, взяв правильный курс, они будут продолжать полёт в любую погоду, потому что чувство опорных направлений не визуально. Оставался без ответа только один вопрос: от какого абсолютного направления я, как и все навигаторы, запоминаю и отсчитываю повороты неба на родине и на чужбине? Единственная неподвижная точка — ядро Галактики, вокруг которого вращаются все звёзды. К тому же ядро — источник очень сильных синхротронных излучений, среди которых, как и у Солнца, есть проникающие излучения. Специально поставленными экспериментами мне удалось установить, что мои показания были направлены на ядро Галактики, которое находится в созвездии Стрельца. Главным результатом своих исследований-открытие ещё не известной науке способности животных чувствовать проникающее излучение Солнца и ядра Галактики. Навигация животных — всего лишь частный случай проявления этой способности, исследование которой в будущем сулит объяснение многих ещё не познанных явлении — от возникновения Вселенной, ясновидения и тоски по родине до зарождения религий и сущности бытия Божьего.
РАЗМЫШЛЕНИЯ
Родом я из деревни Соколовка на Дальнем Востоке. Живя там, я хорошо помнил, где встаёт и садится Солнце, а положение Полярной звезды знал настолько хорошо, что мог показать направление на неё днём и ночью с завязанными глазами. А на Урале, куда я приехал на работу после окончания политехнического института в 1955 году, эти мои знания пошли прахом. Здесь, по моим дальневосточным понятиям, Солнце вставало почти на юге, а закатывалось где-то на севере. Да и Полярная звезда сместилась на тот же угол в ту же сторону. В январе 1980 года меня вдруг осенило: разница в картинах неба на моей дальневосточной родине и на Урале, то есть на чужбине, таит ключ к разгадке тайны навигации животных. Поворот неба оказался равным 70 градусам, отсчитываемым вправо от положения дальневосточной. В последующие годы я измерил угол поворота неба в различных городах Союза — от Киева до Владивостока. Выяснилось: угол смещения Полярной во всех городах различный и увеличивается по мере удаления от дальневосточной родины. А направление поворота было правым — при удалении на запад от моей деревни и левым — при удалении на восток. Меридиан можно было условно считать нулевым, от которого я мог отсчитывать долготу других мест. Эффект поворота неба легко объяснить с помощью внутренних биологических часов, которые есть у каждого животного и точность хода которых сравнима с точностью лучших хронометров. Движет эти часы импульсное излучение ядра Солнца. У животных, для которых ежегодная миграция — основа их жизни, есть много внутренних часов, идущих синхронно, но показывающих разное время. Одни идут по местному времени родины животных, другие — по местному времени чужбины на Земле, где они в данный момент находятся. И если я по часам родины привык видеть восход Солнца на Дальнем Востоке в 6 утра, то на Урале по этим же часам оно взойдёт только около 11 часов дня. А в это время я привык видеть Солнце почти на юге. Поэтому мне и кажется, что на Урале Солнце встаёт на юге, а не на востоке. А как объяснить образование поворота звёздного неба или смещения Полярной звезды? По-видимому, здесь проявляется однозначная связь положения Полярной с дугой, которую Солнце описывает по небу. Солнечная дуга всегда противоположна Полярной звезде и симметрична относительно направления на нее. И если на чужбине в представлении навигатора повёртывается солнечная дуга, то на тот же угол и в ту же сторону повернётся и в действительности поворачивается Полярная со всем звёздным небом. То, что угол поворота неба равен разности долгот чужбины и родины, доказывает: животные-навигаторы используют географическую систему координат, в которой для прокладки курса с чужбины на родину, кроме разности долгот, требуется знани§ широт этих мест. А это означает: они должны уметь определять широты. Большой знаток животных, канадский писатель Э. Сетон-Томпсон, писал, что хорошего почтового голубя всегда можно узнать по большим выпуклостям над ушами. Это наблюдение согласуется с мнением М. Рытова из Петербурга, который полагает: животные-навигаторы определяют широту с помощью вестибулярного аппарата, состоящего из трёх взаимно перпендикулярных колец с каналами, заполненными жидкостью,— двух вертикальных и одного горизонтального. Канал каждого кольца перекрывает эластичная заслонка — купула, рецепторы которой чувствуют её изгиб. При поворотах головы жидкость в кольцах приходит в движение и изгибает купулу, рецепторы же чувствуют перемещение величины в половину диаметра атома водорода. Фантастическая чувствительность! Даже когда голова неподвижна, жидкость в кольцах медленно течёт из-за вращения головы вместе с Землёй. Скорость этого течения зависит от широты местонахождения животного. Для вертикальных колец она максимальна на экваторе и равна нулю на полюсах Земли. Для горизонтального кольца — наоборот. В зависимости от широты скорость жидкости в каналах при дополнительных поворотах головы увеличивается. Поэтому утки, гуси, лебеди перед взятием курса определяют широту чужбины, описывая прощальные круги. С этой же целью выпущенные из неволи голуби поднимаются ввысь по спирали, а уж затем устремляются к дому. Голуби-турманы же научились быстро определять широту места, над которым пролетают, кувыркаясь в полёте через голову. Так что кувырки турманов — это не забава, а очень полезный для их навигации манёвр. Особенно тщательно птицы определяют широту родины — ведь её нужно запомнить на всю жизнь. Круги, которые голуби часами описывают над своей голубятней, не игра и не разминка крыльев — это они определяют и запоминают её широту. С этой же целью котята, щенки, телята и жеребята во время детских игр носятся кругами. Находясь на чужбине и желая возвратиться на родину, животные-навигаторы, во-первых, по повороту неба находят разность долгот этих мест; во-вторых, определяют широту чужбины; в-третьих, вспоминают широту своей родины и, наконец, в-четвёртых, по навигационному уравнению «вычисляют» угол направления с чужбины на родину. Таковы умозрительные предпосылки к теории навигации животных, вытекающие из единственного факта — поворота неба. Проведённые мной последующие эксперименты дали много нового и неожиданного.
ЭКСПЕРИМЕНТЫ
Для экспериментов я изготовил вращающийся стул с круглым столиком перед ним. Ось столика соединил велосипедной цепью с основанием стула так, что вращение стула в одну сторону вызывает вращение столика в другую. В результате при вращении стула столик сохраняет неизменным своё положение относительно сторон света. Я садился на стул, завязывал глаза, закручивал себя в ту или другую сторону до полной потери представления о местных ориентирах, затем вспоминал направление на дальневосточную Полярную звезду и вслепую отчерчивал выбранное направление по линейке-указке на бланке с градусной шкалой. Затем снова закручивался, терял направление прежнего отсчёта и делал новый. За один присест делал по 20—25 отсчётов. И полу чал... хаос показаний. Снова и снова садился я на стул, более тщательно прицеливался, отыскивал не только дальневосточную Полярную, но и вспоминал направление с крыльца нашего дома в Соколовке на деревенскую церквушку, предварительно бегал, подобно голубям, вокруг своего дома, крутился на стуле днём и ночью, изменял методику — но безуспешно! Хаос продолжал царить. Но я не терял надежды, потому что часть моих показаний всё-таки совпадала с направлением кратчайшего пути на мою родную Соколовку. Но что означали остальные?
АНАЛИЗ
За четыре года я провёл сотни экспериментов, сделал несколько тысяч отсчётов, но никакой системы, никакого порядка в них не обнаружил, пока не догадался показания всех экспериментов нанести на большой лист ватмана. И на этой общей картине я увидел: множество всех моих показаний чётко разделены на два типа. В первый входили направление вращения Земли с востока на запад, направления на полюса Земли и направление на Солнце. Эти направления впоследствии я назвал опорными, именно их животные-навигаторы используют при прокладке курса с чужбины на родину. Во второй тип входило направление кратчайшего пути из Миасса, где я проводил эксперименты, в мою родную Соколовку. Оставались ещё группы направлений, позднее названных альфа-вариантами. Размышляя над сутью альфа-вариантов, я обнаружил, что в моих показаниях опорных направлений проявляется некая двойственность. Так, определяя вращение Земли, я показывал то на восток, то на запад. Определяя положение Солнца, указывал то прямо на него, то в противоположную сторону. Показания на Солнце мне задавало какое-то его проникающее излучение, потому что они тестировались как в закрытых помещениях и бомбоубежищах под толщей бетона и грунта, так и на открытых местах. Кванты этого излучения, попадая в голову, оставляли в мозгу трассирующую цепочку возбуждённых нейронов. А так как световая скорость этих квантов значительно превышала скорость нейрохимических реакций рецепторов, мозг не мог определить начало и конец цепочки возбуждённых нейронов и принимал то истинное её направление, то противоположное. Рассмотрим образование альфа-вариантов направления с чужбины на родину на конкретном примере. Пусть курс на родину проходит под углом а к направлению на восток. Определив угол а, навигатор не получает сразу нужный курс. Этот угол ещё нужно отсчитать от какого-то опорного направления в ту или иную сторону. Если он отсчитает угол а от востока в сторону севера, то получит истинный курс на родину — 1. Отсчитав этот угол тоже от востока, но к югу, он получит ложный курс — 2. Если он отсчитает угол а от запада к югу, то получит второй ложный курс — 3. И наконец, если он отложит угол а от запада к северу, то получит третий ложный курс — 4. Анализ схемы альфа-вариантов разъясняет загадочные результаты экспериментов со «слепыми» голубями, провеённых в 1972 году известным учёным К. Шмидт-Кёнигом. а глаза голубей он надевал матовые колпачки, в которых они не различали детали далее пяти метров. Птиц завозили за сотню километров от голубятни и там выпускали, регистрируя взятый ими курс. Лишь одна четверть птиц сразу направлялась к голубятне, остальные, по заключению экспериментатора, теряли ориентацию. К сожалению, Шмидт-Кёниг не разобрался в причинах этой потери, и очень важные результаты его экспериментов не вошли в науку. Проведённый мной анализ разлёта заблудившихся голубей Шмидт-Кёнига показал: в их разлётах нет случайных направлений, все они летели точно по ложным альфа-вариантам. Ранее тоже наблюдали разлёт птиц в направлении, противоположном истинному (направление 3 в нашем примере). Такому разлёту даже дали термин — бимодальное распределение, при этом остальные альфа-варианты в расчёт не принимались — их считали случайными. Ясно: бимодальное распределение — это всего лишь один из альфа-вариантов. Кстати, если навигатор отправится на родину по ложному направлению 3, то он достигнет её, но обогнув всю Землю. Альфа-варианты в моих показаниях и в разлётах голубей Шмидт-Кёнига вызваны двойственностью чувства направления вращения Земли и направлениями на её полюсах. В нормальных условиях навигаторы устанавливают их истинное значение по видимому положению Солнца и звёзд, чего были лишены голуби с колпачками на глазах и я с завязанными глазами. Таким образом, зрение в навигации животных играет существенную, но вспомогательную роль. Вот почему перелётные птицы никогда не начинают отлёт в пасмурный день или густой туман, когда зрение бессильно определить направление на астроориентиры. Зачем блуждать по ложным альфа-вариантам? Но, взяв правильный курс, они будут продолжать полёт в любую погоду, потому что чувство опорных направлений не визуально. Оставался без ответа только один вопрос: от какого абсолютного направления я, как и все навигаторы, запоминаю и отсчитываю повороты неба на родине и на чужбине? Единственная неподвижная точка — ядро Галактики, вокруг которого вращаются все звёзды. К тому же ядро — источник очень сильных синхротронных излучений, среди которых, как и у Солнца, есть проникающие излучения. Специально поставленными экспериментами мне удалось установить, что мои показания были направлены на ядро Галактики, которое находится в созвездии Стрельца. Главным результатом своих исследований-открытие ещё не известной науке способности животных чувствовать проникающее излучение Солнца и ядра Галактики. Навигация животных — всего лишь частный случай проявления этой способности, исследование которой в будущем сулит объяснение многих ещё не познанных явлении — от возникновения Вселенной, ясновидения и тоски по родине до зарождения религий и сущности бытия Божьего.
