![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/1726/image_pwN9pXUom6qxo9ojcWvXq4vl.jpg)
Matkalintujen, joiden muuttumisalue on luonteeltaan todella planeettavaikuttava, on maapallon ja sitä ympäröivän tilan fysikaalisten ominaisuuksien vuoksi luottava globaaliin suuntautumiseen. Erityisesti monet muuttolintujen suuntautumismekanismien ymmärtämisen toivot ovat luoneet ornitologien keskuudessa geomagneettisen kentän, jonka läsnäolo erottaa Maan kaikista aurinkokunnan lähimmistä planeetoista.
Lintujen muuttoliikkeet
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/1726/image_1jqNHwGpsLa1Vt2Nj53tJw8.jpg)
Tietyn konventionaalisuuden avulla maata voidaan kuvitella jättiläismäiseksi magnetoiduksi palloksi. Jokaisessa maapallon pinnan pisteessä on magneettikenttä, jonka suunta on helppo määrittää kompassin neulalla, joka on aina magneettinavan suuntaan. Muista, että planeetan magneettinavat sijaitsevat jonkin verran maantieteellisistä napoista, jotka on piirretty kartalle tai maapallolle, jonka läpi Maan kiertoakseli kulkee.
Tavanomaisen kompassin nuoli liikkuu vain oikealle ja vasemmalle, joten se osoittaa vain kentän vaakasuuntaisen komponentin suunnan, joka on suunnattu magneettista meridiaania kohti maan magneettinapaan. Mutta maan magneettisuuden voimat eivät toimi vain vaakatasossa, vaan myös kohti planeetan keskustaa, ts. Magneettikentässä on myös pystysuora tai, kuten sanotaan, painovoimainen komponentti. Jos kompassin neula voisi liikkua kaikkiin suuntiin, mukaan lukien ylös ja alas, sen sijainti muuttuisi huomattavasti liikkuessa päiväntasaajasta napoihin.
Päiväntasaajan päällä se sijaitsisi tiukasti maapallon pinnan suuntaisesti, toisin sanoen aivan vaakasuorassa osoittaen magnetoidulla päällään tiukasti pohjoiseen. Kun se siirtyy pois päiväntasaajasta, sen poikkeamat vaakatasosta muuttuisivat enemmän ja lopulta nuole kääntyisi pohjoisnavalla planeetan keskustaan, ts. Se nousisi pystysuunnassa. Eteläisessä magneettinavassa nuoli on myös pystysuorassa asennossa, mutta sen magnetoitunut ”pohjoinen” pää osoittaa tiukasti ylöspäin. Siten kompassia, jolla on tällainen laite, voidaan käyttää paitsi osoittamaan suunta pohjoiseen, myös määrittämään sen sijainti meridiaanissa, ts. Leveysmittarina.
Hypoteesi muuttolintujen magneettisesta suunnasta
Voivatko linnut käyttää maanpäällistä magnetismia samalla tavalla kuin käytämme tavanomaista kompassia, jonka nuoli, joka noudattaa magneettikentän horisontaalista komponenttia, on aina suunnattu pohjoiseen? Voivatko linnut tuntea ja arvostaa tätä komponenttia? Hypoteesin muuttolintujen magneettisesta suunnasta ilmaisi Pietarin akatemian akatemikko A. Middendorf yli sata vuotta sitten, mutta todelliset mahdollisuudet sen kokeelliseen todentamiseen ilmestyivät tutkijoilla vasta viime vuosina.
Menetelmä lintujen muuttoliikkeen tutkimiseen
Osoittautuu, että kyyhkyset, joiden spiraaleilla on ohut metallilanka, on kiinnitetty päähänsä ja niiden läpi virtaa sähkövirta pienikokoisista akkuista pilvisellä säällä suoritetuissa kokeissa, palasivat huonosti. Selkeällä säällä he käyttivät tuttua aurinkokompassia ja suuntasivat varmasti kohti kyyhkynen, eivätkä ollenkaan surullisia, että heidän päätään ympäröivien magneettikenttien suunnalla ei ollut mitään yhteistä maanpäällisen magneettisuunnan kanssa.
Pilvisellä säällä kyyhkyset, joiden spiraalit olivat päänsä päällä, tekivät suuria virheitä piirtäessään ja lähtivät minne tahansa, kun taas kierteet, joissa ei ollut spiraaleja, eivät kokenut huomattavia vaikeuksia. Tähän mennessä on paljon enemmän todisteita lintujen kyvystä käyttää magneettista kompassia. Paljon enemmän epäilyksiä aiheuttaa lintujen kyky käyttää magneettikentän painovoimakomponenttia niiden sijainnin määrittämiseen.
Maan kierto ja lintujen muuttoliike
Kerralla jopa ehdotettiin, että lintuilla olisi Coriolisin voimien käyttöön perustuvat navigointimenetelmät. Nämä voimat syntyvät maapallon pyörimisestä; ne kasvavat suunnassa navasta päiväntasaajaan maapallon pallon pinnalla olevien pisteiden pyörimisnopeuden lisääntymisen mukaisesti. Corioliksen voimien maailmanlaajuiset ilmenemismuodot planeettamittakaavassa ovat meridiaalisuuntaan virtaavien jokien pankkien huuhtoutumista ja jättimäisten ilmakehän pyörteiden kiertymistä. Näiden voimien käyttö perustuu gyrokompassin suunnitteluun - laitteeseen, joka asentuu ilma-aluksen tai merialuksen mihin tahansa sijaintiin spontaanisti maantieteellistä pituutta pitkin. Coriolis-voimat ovat sopivia maantieteellisen leveyden määrittämiseen yhden pallonpuoliskon sisällä heistä.
Jos lisäämme vielä yhden paikannusmerkin, esimerkiksi yhden maapallon magneettikentän komponenteista, niin voimme saada halutun järjestelmän kahdesta koordinaatista (magnetismin ja pyörimisakselien välisen yhteensopimattomuuden vuoksi), jonka avulla voimme luoda magneettisen painovoiman kartan. Laskelmat kuitenkin osoittivat, että Corioliksen voima on lintujen havaittavana vielä liian pieni ja etenkin toivottomasti limittyy ja peittää kiihtyvyydet, jotka vaikuttavat lintuun lennon aikana (lentoonlähdössä, kiihtymisen tai hidastumisen aikana ja todellakin kun muutokset lentonopeudessa tai tilassa avaruudessa).
Lintujen navigointi
Ero kompassin suunnistuksen ja navigoinnin välillä
Tavoitteeseen pääseminen sisältää kaksi komponenttia. Ensinnäkin, kompassin suuntaus - kyky ylläpitää valittua reittiä pitkään, ja toiseksi, navigointi - kyky piirtää reitti kahden pisteen välillä niiden koordinaattien vertailun perusteella, toisin sanoen muistiin tallennetulle kartalle.
Kompassin suuntauksen ja navigoinnin väliset erot kuvaavat kottaraisten kuljetuskokemusta. Useita tuhansia lintuja pyydettiin ja rengastettiin, kuljetettiin Hollannista Sveitsiin ja vapautettiin. Nuoret linnut, jotka tekivät ensimmäisen muuttoliikkeen elämässään, suuntasivat Sveitsistä lounaaseen. He onnistuivat valitsemaan oikean suunnan, mutta lopulta he poikkesivat kurssista ja olivat huomattavasti etelään siitä paikasta, johon he suuntasivat, ja näin ollen heillä ei ollut muuta vaihtoehtoa kuin talvella Espanjassa ja Ranskan eteläisillä alueilla.
Kompassin mukaan nuoret suuntautuivat oikein, mutta starlingsillä ei ollut varaa korjata tiettyyn siirtymään tavanomaiselta reitiltä. Ja aikuiset kottaraiset, joilla oli jo muuttoliikekokemus, osoittivat täydellisesti, että heillä on erinomainen ampujanavigaatio. He pystyivät navigoimaan ja asettamaan heti uuden kurssin luoteis- ja länsisuunnissa ja seurauksena he saavuttivat helposti tavanomaisen talvituksen.
Ero aikuisten ja nuorten lintujen alueellisessa suunnassa
Mitä eroa on aikuisten ja nuorten lintujen alueellisella orientaatiolla? Todennäköisesti nuorten eläinten talvehtimisliike, joka ylittää reitin ensimmäistä kertaa elämässään, on pääasiassa alistettu vaistomaisille käyttäytymisohjelmille. Toisin sanoen, nuorella kottaraisella on synnynnäinen kyky lentää talvehtimissuuntaan ja hän kuvittelee melko tarkasti, minkä etäisyyden hänen on ylitettävä saavuttaakseen ne.
Toinen asia on aikuiset linnut, jotka ovat jo käyneet talvihuoneistoissa ja saaneet sieltä tiettyjä tietoja. Mikä on vaikein ja avainkysymys, johon ei vielä ole tarkkaa vastausta. Tämä voi olla mikä tahansa tähtitieteellinen tai geofysikaalinen tieto, jonka kautta on mahdollista antaa ainutlaatuinen ominaisuus maapallon pinnalle. Joten aikuinen lintu todennäköisesti pystyy vertaamaan tallennettuja talvitustietoja nykyisiin tietoihin sen sijainnista.Kaikki muu on tekniikan kysymys ja on yksinkertainen tehtävä jokaiselle kompassiorientaatiota omaavalle henkilölle.
Kyyhkysten kyky löytää tiensä taloon
Kyyhkysten hämmästyttävä kyky löytää tiensä taloon on ollut tiedossa muista ajoista lähtien. Muinaisten persialaisten, assyrialaisten, egyptiläisten ja foinikialaisten armeijat lähettivät viestejä kyyhkysten kampanjoista. Kummankin maailmansodan aikana kyyhkysenposti toimi sellaisena palveluna, että Brysselissä ja Ranskan Lyonissa sijaitsevien sulkaisten kirjekuorien kunniaksi pystytettiin muistomerkkejä. Kilpailuissa kyyhkykyyriä kuljetetaan 150-1000 kilometriä ja vapautetaan. Lintujen palautumiskyky kyyhkyseen kirjataan erityislaitteilla. Hyvin koulutetut kyyhkyset lentävät taloon keskimääräisellä nopeudella 80 kilometriä tunnissa, joista parhaat pystyvät ylittämään 1000 kilometriä päivässä.
Kolmatta kyyhkysten muistomerkkiä ei ole vielä rakennettu, mutta ne ovat jo kauan ansainneet, koska ne ovat panostaneet lintujen suuntautumistapojen tutkimukseen. Esimerkiksi kävi ilmi, että kyyhkyset pystyivät kaukaa palaamaan kyyhkystokoteloon voimakkaimmasta ”lyhytnäköisyydestä” huolimatta. Myopic-lintuja tehtiin kokeen ajaksi laittamalla silmiin mattapiilolinssit, joiden avulla oli mahdollista erottaa vain lähimpien esineiden muodot. Ja sellaisilla linsseillä kyyhkyset vapautettiin 130 km päässä kyyhkysestä. Puolikas sokeat linnut nousivat ylöspäin ja ryntäsivät kotiin korkeassa korkeudessa, eivätkä nähneet heidän ympärillään muuta kuin läpäisemätöntä harmaata sumua. Lähes jokaisella onnistui päästä turvallisesti paikoilleen, vaikka "likinäköisyys" ei sallinut itse kyyhkysen löytämistä. Kyyhkyset laskeutuivat 200 metrin säteellä hänestä ja odottivat kärsivällisesti päästä eroon ärsyttävistä linsseistä.
Lintukompassit
Kun kurssi tiedetään, voit seurata sitä pitkään vain kompassin avulla. Olosuhteista riippuen linnut käyttävät varmasti ainakin kolmen erityyppisiä "kompasseja". Päivisin lintujen suurella tarkkuudella määritetään kardinaalipisteiden sijainti auringossa. Tätä ei estä edes vaalea pilvien vaippa, kunhan se silti antaa sinun tuntea tähden sijainnin taivaalla. Yöllä tähtikompassi tulee korvaamaan auringon, ja sen käsittelyssä monet yönmuuttoa tekevät linnut saavuttivat myös suuren menestyksen. Kun sää huononee kokonaan ja taivas on pilvien peitossa ympäri vuorokauden, suljettujen matkustajien pelastamiseksi tulee magneettinen ”kompassi”, jonka avulla he myös hallitsevat erittäin taitavasti.
Kysymykseen siitä, mitä "kompassi" höyhenmatkailijat käyttävät, tutkijoilla on siis lähes kattava vastaus. Tilanne on toistaiseksi huonompi, kun ymmärretään, mikä on lintujen ”navigointikartta” ja mitä menetelmiä he käyttävät sijaintinsa merkitsemiseen siihen. Muista, että merimiehet oppivat tekemään tämän oikein vain tarkkojen mittauslaitteiden tulon myötä.
Ensinnäkin kronometri - tarkka edistyskello, jonka avulla voit seurata horisontin yläpuolella olevien tähtijen korkeutta ja niiden atsimuuttia tiukasti määritellyssä tunnissa monen kuukauden matkan aikana - toisin sanoen niiden sijaintia pohjoiseen nähden. Valaisimien sijainti määritetään sekstantin avulla - melko monimutkainen instrumentti, jota ilman viimeisen kolmen vuosisadan aikana yksikään pitkän matkan alus ei lähtenyt satamasta. Laivan "saamiseksi paikalle" on välttämätöntä tehdä ainakin kaksi tähden korkeuden tai tähden atsimuuttia - missä tahansa yhdistelmässä.
Saatuaan tarvittavat numerot navigointitaulukoiden avulla ja vapauttaen navigaattorin osittain monimutkaisista laskelmista, hän voi määrittää maantieteellisen pituuden ja leveyden, jolla alus oli mittaushetkellä, usean mailin tarkkuudella. Tarkempia, mutta verrattain kalliimpia navigointimenetelmiä, jotka viittaavat laivan tai lentokoneen sijaintiin kymmenien metrien tarkkuudella, tuli mahdolliseksi vasta, kun avaruusajoneuvoja ilmaantui.
Aurinko- ja tähtikompassit
Siten, auringon tai tähsien sijainnin mukaan taivaalla, ei voida vain ylläpitää kurssia käyttämällä valonheittimiä kompassin korvikkeena, mutta myös määrittää henkilön sijainti planeetan pinnalla käyttämällä valonheittimiä paikan osoittimina. Tällä hetkellä on vahvasti todettu, että lintuilla on luontainen kyky käyttää aurinko- ja tähtiä "kompasseja", koska läsnä on tarkkoja "sisäisiä kelloja", joiden avulla voit valita oikean suunnan mihin tahansa tähtipaikkaan päivän aikana.
Voivatko linnut käyttää aurinkoa ja tähtiä sijainnin määrittämiseen?
Jos lintujen navigointijärjestelmien kehitys kulkisi samalla tavalla kuin navigointiasioiden kehitys, lintujen olisi löydettävä korvaava aikakronometri, sekstantti, kalenteri ja lisäksi hallittava tähtitieteen tietämys ainakin toisen asteen koulutusohjelman osassa. Sitten löytäessään tuntemattoman alueen, sama kantokyyhkyys voisi määrittää sijaintinsa taloon nähden, arvioimalla auringonkorkeuden ja uudessa paikassa sijaitsevien tähtien suuntaviivojen ja samojen tähtien varastoidun korkeuden ja suuntaviivojen välisen eron samana päivänä ja sitten samanaikaisesti alkuperäisen kyyhkysen yläpuolella.
Helpoin tapa on odottaa uudessa paikassa paikallisen keskipäivän alkamista - hetkeä, jolloin Auringon keskikohta ylin huipentuu. Sitten pitäisi tehdä kaksi asiaa. Ensinnäkin tarkastellaan kotona toimivia kelloja ja selvitä ero keskipäivän välillä. Jos aurinko meni zenithiin ennen klo 12.00, talo jäi länteen, jos myöhemmin - itään. Toiseksi sinun on katsottava aurinkoon ja arvioitava sen korkeus horisontin yläpuolella. Jos aurinko keskipäivällä on korkeampi kuin kotona, niin kohtalo on tuonut sinut etelään, jos alempi - etelään pohjoiseen (eteläisellä pallonpuoliskolla tietenkin päinvastoin).
Ensi silmäyksellä kaikki on yksinkertaista, mutta todellisuudessa vaikeudet ovat käsittämättömiä. Tämän menetelmän käyttämiseksi, jopa sen yksinkertaisimmassa modifikaatiossa, tarvitaan valtavasti muistia ja suurin mittaustarkkuus. Lintujen aivoilla ei ole sellaisia muistiresursseja. Lisäksi navigointitarkoituksiin käytettävät mittaukset ovat liian monimutkaisia, jotta niitä voidaan tehdä ”silmältä”.
Esimerkiksi Simferopolin kaupungin leveysasteella, jokaista 100: aa matkaa kohden Auringonkorkeus muuttuu vain 1 °, auringonnousun ja auringonlaskun aika - alle 5 minuuttia, Auringon atsimuutti - alle 1,5 °. Astronomista suuntausta on helpompaa käyttää pitkillä etäisyyksillä - kun se vähenee, mittaustarkkuuden vaatimukset kasvavat tasaisesti.
Ornitologit ovat työskennelleet ahkerasti löytääkseen yhtäläisyyksiä lintujen ja ihmisten navigointimenetelmissä. Mutta kaikki tähän suuntaan tehdyt tutkimukset eivät ole vielä onnistuneet. Todennäköisesti linnut määrittävät sijaintinsa maan pinnalla ja piirtävät "karttoja" muilla tavoilla. Mitkä niistä - tämä on nähtävä tulevaisuudessa. Näin tunnettu lintujen muuttoliike-alan asiantuntija näkee Pietarin professori V.R. Dolnik: "Meidän on myönnettävä," hän kirjoittaa, "että navigointijärjestelmä vie lintujen pisteeseen - sanan sanallisimpaan merkitykseen, josta ne ovat kerran saaneet (tai josta he edelleen saavat) joitain tietoja.
Ilmeisesti meille tunnettujen järjestelmien tarkkuusrajat, jotka tarjoavat lintujen tähtitieteellistä, geomagneettista tai painovoimaista navigointia, ovat 2-3 astetta riittämättömiä navigointiin pisteeseen. Tämä herättää jälleen (kuten kyyhkysten tutkimuksessa) kysymyksen tuntemattomasta tekijästä, jonka avulla voimme tarkoittaa absoluuttista navigointia tai tunnettua tekijää, mutta tuntematonta tapaa käyttää sitä navigointiin. "