¿Cómo navegan los pájaros en vuelo? La capacidad de las aves para navegar. Cómo los pájaros encuentran el camino correcto

¿Alguna vez te has preguntado cómo las aves encuentran el camino correcto, cruzando vastos océanos y vastos desiertos durante sus vuelos y migraciones (leer más sobre)? ¿Qué pautas utilizan, por qué sentidos se guían? Los cazadores suelen hacer estas preguntas, y nuestra publicación de hoy está lista para responder a esta pregunta...

La importancia de la capacidad de navegar en el espacio para las aves

Para que un pájaro navegue bien en el espacio significa, ante todo, disponer de información fiable sobre su entorno. Después de todo, sus cambios en algunos casos pueden resultar fatales para el ave, en otros, por el contrario, favorables, pero ambos deben conocerse de manera oportuna. El comportamiento del animal dependerá de cómo sus sentidos perciben estos cambios y de cómo los evalúa su órgano superior de orientación, el cerebro. Está claro que el éxito en la lucha por la existencia acompañará al individuo cuyos sentidos y cerebro evalúen rápidamente la situación y cuya respuesta no se haga esperar. Por eso, cuando hablamos de la orientación de los animales en el espacio, debemos tener en cuenta sus 3 componentes: estímulo histórico, aparato de percepción y respuesta.

A pesar de que en el proceso de evolución todos estos componentes formaron un determinado sistema equilibrado, las aves no perciben todos los puntos de referencia, ya que la capacidad de sus órganos sensoriales es muy limitada.

Así, las aves perciben sonidos con una frecuencia de hasta 29.000 Hz, mientras que los murciélagos, hasta 150.000 Hz, y los insectos, incluso superiores, hasta 250.000 Hz. Aunque, desde un punto de vista físico, el audífono del pájaro es muy perfecto en el aire, falla en el agua y la onda sonora viaja a la célula auditiva de una manera inconveniente: a través de todo el cuerpo, mientras que el tímpano y el canal auditivo están completamente bloqueado. ¡Oh, cómo ayudaría la audición bajo el agua a las aves que se alimentan de peces! Se sabe que los delfines, utilizando su oído, pueden determinar con precisión el tipo de pez, su tamaño y su ubicación. Para ellos, el oído reemplaza por completo a la visión, especialmente porque las capacidades de esta última son aún más limitadas: el espacio visible, por ejemplo, para un cernícalo y una lechuza, es de 160 grados, para palomas y paseriformes, alrededor de 300 grados, para pájaros carpinteros. - hasta 200 grados. Y el ángulo de visión binocular, es decir, la visión con dos ojos, que permite examinar un objeto con especial precisión, es de 30 a 40 grados en la mayoría de las aves, y solo en los búhos, con su cara característica, hasta 60 grados.

Las aves tienen aún menos capacidad para oler: la dirección del viento, los densos matorrales y otros obstáculos hacen que sea muy difícil orientarse por los olores. Incluso los buitres Urubú, que descienden a la carroña desde gran altura, se guían por una fina corriente de olor que se ha elevado hacia arriba, y no siempre son capaces de utilizar este tipo de orientación.

La falta de los órganos de los sentidos necesarios lleva al hecho de que muchos de los fenómenos naturales, como los puntos de referencia, no son utilizados por las aves o no lo utilizan lo suficiente. Los datos experimentales y las observaciones de campo individuales dan una imagen muy contradictoria. En determinadas situaciones, por ejemplo, la orientación de las aves se ve influenciada por potentes emisoras de radio, pero esto no siempre ocurre ni en todos los casos. Las aves ciertamente perciben cambios en la presión, pero no está del todo claro cuán sutilmente se puede utilizar el gradiente de presión como guía. De este modo, Las capacidades de orientación de cada individuo son muy limitadas.. Mientras tanto, para las aves, con su estilo de vida abierto, rodeadas de una gran cantidad de enemigos y otros problemas cotidianos, una orientación confiable es una cuestión de vida o muerte. Y, a menudo, sus capacidades individuales insuficientes se corrigen mediante la comunicación con otros individuos, en una bandada, en una colonia de anidación.

Todo cazador sabe que es mucho más fácil acercarse a un solo pájaro que a una bandada que tiene muchos oídos y ojos, y donde el grito de alerta o el despegue de un individuo puede alarmar al resto. Varias llamadas, poses y puntos brillantes de color proporcionan a las aves un comportamiento conjunto en una bandada y comunicación entre ellas. Se crea una especie de orientación grupal secundaria, donde la capacidad de navegación y la experiencia individual de un pájaro aumentan significativamente a expensas de otras aves. Aquí ya no es necesario ver al depredador en sí; basta con escuchar el grito de advertencia de un vecino. Por supuesto, el vecino no grita porque quiera advertir a otros pájaros; esta es su reacción natural ante el enemigo, sin embargo, otros pájaros perciben este grito precisamente como una señal de peligro.

Orientación grupal o secundaria en aves.

El asunto se complica aún más y las capacidades de un individuo aumentan aún más cuando se establece una conexión entre aves de diferentes especies dentro de una comunidad. Por ejemplo, el grito de un pájaro pequeño ante un búho reúne en el bosque a una sociedad muy diversa: herrerillos, currucas, trepadores, pinzones, cuervos, arrendajos e incluso pequeños depredadores. Exactamente el mismo entendimiento se establece entre las aves limícolas, las gaviotas y los cuervos en los bajíos del mar, entre diversos zorzales, etc. En el bosque, el papel de señalizador lo desempeña la urraca, cuyo grito, por ejemplo, cuando se acerca un gran depredador o una persona, es percibido no sólo por una gran variedad de aves, sino también por mamíferos. Aquí la orientación grupal va aún más allá.

Factores básicos de las aves para la orientación en el espacio.

La visión como forma de orientación en el espacio.

Las aves no tienen igual en agudeza visual. Son bien conocidas las asombrosas habilidades de varios depredadores a este respecto. El halcón peregrino avista pequeños pájaros a una distancia de más de un kilómetro. La mayoría de los pequeños paseriformes tienen una agudeza visual varias veces mayor que la agudeza visual humana. Incluso las palomas distinguen 2 líneas en un ángulo de 29 grados, mientras que para los humanos este ángulo debe ser de al menos 50 grados.

Además, las aves tienen visión de los colores. Puedes, por ejemplo, enseñar a las gallinas a picotear granos rojos y no picotear los azules o blancos, correr hacia la pantalla azul en dirección a la pantalla roja, etc. Esto lo prueba indirectamente la asombrosa variedad de colores de las aves, representada no solo por todos los colores del espectro, sino también por las más diversas combinaciones de ellos. La coloración juega un papel importante en el comportamiento conjunto de las aves y las utilizan como señal a la hora de comunicarse. Por último, podemos añadir que experimentos recientes de investigadores polacos han confirmado la capacidad de las aves de percibir la parte infrarroja del espectro y, por tanto, de ver en la oscuridad. Si este es realmente el caso, entonces queda clara la misteriosa capacidad de los pájaros de vivir en la oscuridad o en la luz del crepúsculo. Además de los búhos, otras aves aparentemente son capaces de hacer esto: en las condiciones de la larga noche polar, la perdiz blanca y la perdiz de tundra, el cuervo, el gerifalte, el redpoll, el escribano nevado y varios araos permanecen durante el invierno en el Ártico.

Estas características visuales de las aves están determinadas por la notable estructura anatómica de sus ojos. En primer lugar, las aves tienen globos oculares relativamente grandes, que en búhos y halcones constituyen, por ejemplo, aproximadamente 1/30 de su peso corporal, en un pájaro carpintero - 1/66, en una urraca - 1/72. El ojo de pájaro tiene una gran cantidad de conos sensoriales, necesarios para una visión nítida, equipados con glóbulos de aceite rojos, naranjas, verdes o azules. Los expertos creen que las bolas de aceite permiten al pájaro distinguir los colores.

Otra característica del ojo de pájaro es su ajuste rápido y preciso. alojamiento. Esto se logra cambiando la curvatura del cristalino y la córnea. La acomodación rápida permite, por ejemplo, que un halcón que golpea una bandada de patos desde una gran altura pueda ver claramente a las aves y evaluar correctamente la distancia en cualquier momento de su lanzamiento. Las aves esteparias también tienen un plano especial de células sensibles en la retina de sus ojos, lo que les permite ver el horizonte y los objetos distantes con especial claridad y a gran distancia. Los ojos de cormoranes, alcas, patos (o) y somormujos que cazan peces bajo el agua tienen dispositivos especiales que proporcionan visión submarina a las aves.

Se aprovecha la buena visión de las aves rapaces.

El olfato como forma de orientación en el espacio.

El sentido del olfato en las aves sigue siendo poco estudiado y muy misterioso. Durante mucho tiempo se creyó que las aves tienen mal sentido del olfato, pero nuevos experimentos sugieren lo contrario. Los pájaros cantores, los patos y algunas gallinas pueden distinguir bien los olores, por ejemplo, el aceite de clavo, el aceite de rosas, el benzaldehído...

Los patos pueden encontrar una caja de comida a través de un olor especial desde una distancia de 1,5 metros y dirigirse directamente hacia ella. Los buitres urubú, algunos chotacabras, petreles y gaviotas tienen buen olfato. Los albatros se reúnen para obtener manteca de cerdo arrojada al agua desde una distancia de 10 kilómetros. Los cazadores también conocen casos en los que los cuervos encontraron trozos de carne enterrados en la nieve. Los cascanueces y los arrendajos encuentran con bastante precisión trozos de comida escondidos entre la basura del recinto, guiados únicamente por su sentido del olfato.

El gusto como forma de orientación en el espacio.

Las aves, en general, tienen un gusto mediocremente desarrollado, y sólo en determinados grupos, como las aves granívoras, rapaces y patos nobles, alcanza cierto desarrollo.

El tacto como forma de orientación en el espacio.

Una gran cantidad de terminaciones nerviosas en forma de cuerpos táctiles se encuentran en la piel de las aves, en la base de las plumas y en los huesos de las extremidades. Con su ayuda, el ave puede determinar, por ejemplo, la presión del aire, la fuerza del viento y la temperatura del aire. Estas terminaciones nerviosas son muy diversas en estructura y función, y existe la opinión de que es entre ellas donde se deben buscar los órganos aún desconocidos de percepción de campos eléctricos y magnéticos.
Una gran cantidad de cuerpos táctiles se ubican en la punta del pico de la agachadiza, la becada y otras aves playeras que obtienen alimento sondeando suelo húmedo, barro y barro. En los picos laminares, por ejemplo, el ánade real, la punta del pico también está cubierta de cuerpos sensibles, por lo que el hueso maxilar, como el de la becada, parece completamente celular.

Al percibir un entorno inherentemente unificado en forma de estímulos y puntos de referencia individuales, los órganos de orientación espacial del pájaro aíslan sólo algunas de las cualidades del objeto. Al mismo tiempo, el espacio en el que se ubican estos hitos tampoco es analizado ilimitadamente por ellos. Los puntos de referencia individuales se perciben a largas distancias y tienen un alcance máximo, como por ejemplo el sonido. Otros actúan muy cerca, al contacto, como corpúsculos táctiles del pico. El efecto del olor a carroña sobre los buitres que vuelan en el aire se limita a una estrecha corriente de aire ascendente. Por lo tanto, todos los órganos de los sentidos tienen sus propias esferas de acción espacialmente limitadas, dentro de las cuales se lleva a cabo el análisis de objetos y puntos de referencia.

Las esferas de acción de los órganos de los sentidos tienen su propia orientación biológicamente justificada. En los casos en que estamos hablando de situaciones particularmente críticas en la vida de una especie, por ejemplo, de atrapar presas o evitar un peligro, un órgano de los sentidos, por ejemplo, la visión, el oído o el olfato, no es suficiente, por lo que actúan varios órganos de los sentidos. juntos. Las esferas de su acción están estratificadas y el objeto que se encuentra dentro de ellas se analiza y se percibe de forma más completa y precisa.

Así, los búhos y los aguiluchos, cuya existencia depende de la precisión con la que determinen la ubicación del ratón, y la acción a menudo se desarrolla en densos matorrales o con visibilidad limitada del campo de visión y audición, tienen una orientación común hacia adelante, resultante de la desplazamiento anterior de los ojos y las orejas: esta cara es un rasgo muy característico de los búhos y los aguiluchos.

Esta duplicación de los órganos de los sentidos entre sí garantiza una percepción completa del entorno y de los puntos de interés naturales. Por supuesto, esta integridad está garantizada no sólo por los sentidos, sino también principalmente por el cerebro, que combina la información que llega a través de canales individuales y evalúa la situación en su conjunto. El trabajo del cerebro está asociado principalmente con formas superiores de orientación, el llamado homing, el regreso al lugar de anidación de aves eliminadas artificialmente, la orientación durante vuelos estacionales, la previsión meteorológica, el conteo, etc.

Habilidades del cerebro de pájaro para la actividad racional.

Un estilo de vida abierto y activo, la alternancia constante de varios puntos de referencia y la necesidad de comunicarse han desarrollado en las aves los rudimentos de la actividad racional y la capacidad de abstracciones elementales. Si te acercas sigilosamente a los cuervos que se alimentan en un campo y al mismo tiempo desciendes a un barranco para camuflarse, los pájaros te esperarán en el otro extremo del barranco, donde deberías encontrarte, manteniendo la dirección de movimiento original. . Una bandada de gansos o grullas que observan a un zorro acercándose sigilosamente harán lo mismo.

Sin embargo, una evaluación dirigida al movimiento de un punto de referencia, en parte su extrapolación, no es menos importante en formas complejas de orientación que la capacidad de cuantificar la orientación. En los experimentos, fue posible enseñar a las gallinas a picotear cualquier grano de su elección: el segundo, el tercero, etc., pero lograron enseñar a las palomas a distinguir entre diferentes combinaciones de granos. Las urracas y los cuervos también son buenos para distinguir diferentes conjuntos de objetos, e incluso el número de personas y animales. Los pájaros, por ejemplo, pueden distinguir 5 objetos de 6 sin contarlos, una tarea que no siempre es accesible ni siquiera para los humanos. Experimentos especiales también han demostrado que los pájaros distinguen bien los contornos y formas de objetos, figuras geométricas, etc.

Estas capacidades desempeñan un papel especialmente importante en la navegación celeste de las aves, utilizando los cuerpos celestes como puntos de referencia.

Así, las reinitas fueron colocadas en un planetario y se monitoreó la dirección de su vuelo en diferentes posiciones del cielo estrellado. Se pudo demostrar que la imagen general del cielo estrellado les puede servir como guía durante los vuelos estacionales. No es difícil imaginar las dificultades que surgen para el pájaro: la necesidad de extrapolar el movimiento de las estrellas, sentir con precisión el tiempo hasta 15-20 minutos, percibir varias combinaciones de constelaciones, el número de estrellas, etc.

El libro está dedicado a uno de los problemas más interesantes y misteriosos de la ornitología: el problema de la lealtad de las aves migratorias a su tierra natal y a su hogar. El sentimiento de "lealtad al hogar" es inherente a una amplia variedad de animales, desde insectos hasta primates, incluidos los humanos. Este sentimiento tiene una base instintiva y se manifiesta en el individuo en el deseo de regresar a casa, a un lugar que le resulta familiar después de una ausencia temporal. Para las aves migratorias, "hogar" puede significar un lugar de nacimiento, anidación o invernada.

Para lectores interesados ​​en problemas de biología y ornitología, así como para amantes de la naturaleza.

Libro:

Durante la migración, las aves recorren grandes distancias para llegar a zonas de invernada o de anidación, a menudo situadas en otro continente. Es difícil imaginar cómo los pájaros logran encontrar el camino correcto en las condiciones más difíciles, cuando el viento los desvía constantemente, de noche, a menudo cuando está completamente nublado, cuando ni las estrellas ni la tierra son visibles. Pero lo encuentran, incluso cuando son jóvenes e inexpertos. Al principio pensaron que los jóvenes volaban con pájaros adultos que les indicaban el camino. Como ejemplo de vuelos “familiares” se suelen citar bandadas de cisnes, gansos o cigüeñas, formadas por padres e hijos, que a menudo permanecen juntos no sólo durante la migración de otoño, sino también durante el invierno hasta la temporada de anidación. Se requirieron experimentos especiales para mantener a las aves jóvenes en el área de anidación y demostrar que las aves jóvenes pueden encontrar de forma independiente el camino correcto para pasar el invierno. Estos experimentos los llevó a cabo E. Schutz con cigüeñas blancas. Capturó cigüeñas jóvenes de la población oriental, desde donde las aves suelen volar a África para pasar el invierno en dirección sureste, bordeando el mar Mediterráneo por el este, y las soltó, después de que las aves adultas se hubieran ido volando, en el oeste. parte de Alemania, desde donde las cigüeñas vuelan hacia el suroeste. Como lo demostraron los hallazgos de las cigüeñas anilladas, ese mismo año las crías volaron en su ruta sureste, que les es innata.

Arroz. 33. Resultados de un experimento sobre la introducción de estorninos pintos jóvenes y adultos procedentes de la ruta migratoria otoñal de Holanda a Suiza.

Los círculos claros son donde se encontraron las aves adultas después de su liberación, los círculos oscuros son donde se encontraron las aves jóvenes.

Las flechas finas indican la dirección de la importación de aves; flechas claras y oscuras: la dirección del movimiento de las aves adultas y jóvenes después de la liberación.

Posteriormente, A. Perdek, a finales de los años 50, transportó unos 15 mil estorninos durante la migración otoñal de Holanda a Suiza y España. En el primer experimento liberó 11.000 estorninos en tres lugares de Suiza (a 750 km al sureste del lugar de captura). En el mismo año se recibieron 354 devoluciones, 131 de ellas desde distancias superiores a 50 km. desde el lugar de liberación. Estos hallazgos de estorninos desplazados mostraron que las aves jóvenes que migraban por primera vez continuaron volando después de su liberación en la dirección estándar para las poblaciones europeas de esta especie: hacia el oeste y suroeste (Fig. 33). Como resultado, pasaron el invierno en una zona inusual para ellos (en el sur de Francia y España). Los retornos en años posteriores mostraron que las aves continuaron regresando a estas áreas en el futuro. Las aves adultas mostraron una doble distribución después de la liberación: un grupo continuó volando como los pájaros jóvenes, pero el otro regresó de sus zonas típicas de invernada (Inglaterra y norte de Francia). El tercer grupo (19 individuos) regresó de las regiones del norte, de la ruta tradicional de migración de los estorninos. En el siguiente experimento, 3.600 estorninos capturados en otoño en Holanda fueron transportados a Barcelona (España). Nuevamente, las aves jóvenes continuaron migrando en dirección suroeste, mientras que los adultos se dirigieron hacia la zona de invernada.

Basándose en estos datos, Perdek llegó a la conclusión de que los pájaros jóvenes en su primera migración siguen su dirección innata, mientras que los adultos navegan hacia el lugar donde pasaron el invierno antes. Partiendo de esta suposición, fue interesante descubrir cómo se comportarían las aves de primer año después del desplazamiento en primavera, ya que deberían saber, al igual que los adultos, dónde se encuentra su zona de anidación.

Perdek realizó tal experimento. En febrero y marzo se liberaron en Suiza unos 3.000 estorninos jóvenes capturados en Holanda. Ese mismo año, como era de esperarse, algunas de las aves fueron encontradas en su zona de nidificación. Sin embargo, algunas aves permanecieron anidando en el área de liberación, y algunas de estas aves regresaron aquí para anidar en los años siguientes. Esto sugiere que en algunos casos, la información primaria sobre el área de anidación recibida por el ave cuando era juvenil puede ser "bloqueada" por otra información posterior sobre el nuevo sitio de anidación. ¿Cómo encuentran los pájaros jóvenes su zona de invernada durante su primera migración? Se han propuesto varias hipótesis: 1) que las aves tienen un conocimiento innato de los lugares de invernada, 2) que vuelan en dirección a las zonas de invernada hasta haber agotado toda la energía “destinada” a la migración, 3) que se dejan guiar por cambios en la proporción de la duración del día y la noche (fotoperíodo) y el reloj biológico para completar oportunamente la migración e incluso 4) que utilizan el gradiente de temperatura, es decir, vuelan en la dirección del aumento de las temperaturas en el otoño. Ninguna de estas suposiciones ha sido confirmada en experimentos. Actualmente, la hipótesis más probada es la del “control temporal endógeno” de la migración, propuesta por P. Gwinner y E. Berthold. Según esta hipótesis, la duración de la migración en las aves, así como la dirección, es innata, es decir, durante la primera migración, el ave vuela durante un tiempo estrictamente definido, manteniendo una dirección estándar, por lo que termina en la zona donde se ubica la invernada de la especie, incluso si se encuentra en otro continente. Parece increíble que de esta forma se pueda llegar, por ejemplo, desde Siberia a una pequeña zona de África, pero sin embargo, este es hasta ahora el único método que tiene confirmación experimental. Numerosos experimentos que prueban la duración de la inquietud migratoria en condiciones de jaulas en aves criadas en cautiverio de diferentes especies y poblaciones han proporcionado evidencia de que el nivel y la duración de la actividad migratoria son innatos y específicos de la especie, población e incluso de diferentes individuos de la misma. población.

Recientemente, G. Bibach demostró en experimentos sobre la hibridación de individuos migratorios y sedentarios del Petirrojo que en el grupo de descendientes de padres inmigrantes nacieron más individuos con actividad migratoria (89%) que en el grupo de descendientes de padres sedentarios ( 53%). Se obtuvieron datos similares para la reinita reidora. Así, se estableció que incluso el fenómeno de la migración parcial en una población está controlado genéticamente.

Al comparar la duración del estado migratorio en otoño en pinzones jóvenes y adultos y pinzones comunes en condiciones de laboratorio, encontré que en los individuos jóvenes se produce una disminución de las reservas de grasa y la actividad migratoria en momentos estrictamente definidos, cuando comienza la migración de estas especies en la naturaleza. mientras que en los individuos adultos el final del estado migratorio en cautiverio se retrasa aproximadamente entre 10 y 14 días. (Figura 34). Esto se debe a que en las aves jóvenes el primer estado migratorio está controlado únicamente por un programa endógeno innato y, por tanto, termina a tiempo en cautiverio. Para que un ave adulta finalmente deje de migrar, necesita recibir información de que ha llegado a su lugar de invernada. En condiciones celulares, naturalmente no puede obtener esta información. En primavera, el final del estado migratorio del pinzón se retrasa tanto para los adultos como para las aves de primer año si se retrasan en la ruta migratoria, pero se completa a tiempo, como demostraron M.E. Shumakov y N.V. Vinogradova, si las aves se mantienen en su zona de anidación.

Arroz. 34. El momento del final del estado migratorio en lentejas comunes (A) y pinzones (B) jóvenes (1) y adultos (2) detenidos durante la migración de otoño en el Istmo de Curlandia.

Posteriormente, E. Ketterson y V. Nolan, registrando en otoño la intensidad de la actividad migratoria nocturna y la deposición de grasa en tres grupos de juncos en el estado de Indiana (EE.UU.), dentro del área de invernada de esta especie, encontraron que en el grupo compuesto por aves que habían pasado el invierno aquí en los últimos años, la deposición de grasa y la actividad nocturna fueron significativamente menores que en los otros dos grupos, que incluían aves traídas al área de estudio desde Canadá, desde sitios de anidación. En los experimentos de primavera no se observaron diferencias notables en estos indicadores entre los tres grupos. Los autores concluyeron que la presencia de aves en zonas de invernada familiares antes del inicio de la migración otoñal puede inhibir el desarrollo del estado migratorio.

En otro experimento, los investigadores analizaron los factores que determinan el final de la migración primaveral en escribanos índigo que previamente se estaban reproduciendo. Para ello capturaron 46 machos adultos durante el período de anidación, 22 de ellos en sus territorios individuales. Hasta el final de la muda postnupcial, las aves se mantuvieron en un recinto abierto directamente en el área de captura, luego de lo cual fueron trasladadas a un aviario cerrado, donde automáticamente se mantuvo un fotoperíodo correspondiente a las zonas de migración e invernada de este. especies. Antes del inicio de la migración de primavera, 22 machos capturados en territorios individuales se dividieron en dos grupos iguales. Un grupo (experimental) de aves fue liberado directamente en sus sitios de anidación del año pasado, el otro (control) fue transportado y liberado al día siguiente a 1000 km de distancia. al sur del área de estudio. Los 24 machos restantes fueron colocados en jaulas (donde se registró la actividad motora de las aves) ubicadas en un pabellón con fotoperiodo natural, pero excluyendo la vista del área circundante. El pabellón en sí estaba ubicado directamente en el área donde fueron capturadas las aves durante la anidación. Tras todas estas operaciones se llevaron a cabo una serie de capturas de control de machos que habían iniciado su nidificación en la zona de estudio. Del grupo experimental se capturaron 4 machos en los sitios de anidación del año anterior. Del grupo de control, llevado a 1000 km de distancia, se capturaron 5 machos. Al mismo tiempo, las aves mantenidas en jaulas mostraban inquietudes migratorias nocturnas, a pesar de que se encontraban en su zona de anidación.

Los autores de este interesante experimento llegaron a la conclusión de que los escribanos índigo necesitan ir directamente al territorio de anidación que habían marcado previamente para detener su migración primaveral. Si las aves son liberadas en este territorio antes del inicio de la migración de primavera, entonces se bloquea el desarrollo del estado migratorio, a pesar de su programa endógeno (grupo de control). Si las aves se mantienen en el interior de su zona de nidificación, su estado migratorio se desarrolla con normalidad. Es posible que las aves, al estar en el interior, simplemente no puedan determinar las coordenadas de su ubicación; para ello necesitan tener libertad de movimiento dentro de un territorio determinado, similar a como lo hacen cuando marcan la futura zona de anidación (ver Capítulo 5). Sin embargo, de nuestros experimentos y de estos se desprende claramente que la época final de la migración de primavera y otoño en las aves adultas está determinada principalmente por si han llegado a una zona de anidación familiar (zona de invernada) o no.

Últimamente han surgido hechos que indican que no sólo la duración total de la migración está genéticamente programada, sino también su estrategia en diferentes tramos de la ruta. Gwinner y Berthold descubrieron que los migrantes de larga distancia (currucas y reinitas) exhibían la actividad nocturna más intensa en condiciones de jaula en otoño, cuando sus congéneres en libertad cruzaban el Mediterráneo y el Sahara a máxima velocidad. Luego, la inquietud migratoria de las aves enjauladas disminuye gradualmente, del mismo modo que las aves libres también reducen su velocidad de vuelo. Esta coincidencia les llevó a creer que el momento de la primera migración otoñal de estas especies está determinado, al menos en parte, por un programa innato endógeno.

El programa innato determina no sólo la duración de la migración de las aves, sino también su dirección. V. Neuzser probó la dirección de la actividad migratoria en células redondas de Emlen de reinitas alimentadas en cautiverio de dos poblaciones: de Alemania, que migraba hacia el suroeste en el otoño, y de Austria, que migraba hacia el sureste. Se obtuvieron diferencias significativas en la orientación de estos grupos de aves (241° para aves de Alemania y 185° para aves de Austria), correspondientes a las direcciones innatas de migración de estas poblaciones. Sin embargo, muchas aves migratorias no llegarán a sus zonas de invernada si vuelan sólo en una dirección estándar. Por ejemplo, las aves europeas que invernan en África vuelan primero hacia el suroeste, como lo demuestran los hallazgos de aves anilladas, y luego giran hacia el sur o el sureste en Francia o España.

Arroz. 35. Cambios en la dirección de la migración otoñal y la orientación en una jaula redonda en reinitas jóvenes criadas en cautiverio en Alemania.

La parte sombreada de África es la zona de invernada de esta especie.

Surge la pregunta: ¿cómo determinan los pájaros jóvenes que migran por primera vez cuándo es el momento de cambiar la dirección de vuelo? Resultó que incluso esa información está en el programa genético. Al comprobar la dirección migratoria de las currucas jóvenes criadas en cautiverio en jaulas redondas durante el otoño, Gwinner descubrió que en agosto-septiembre las aves eligen la dirección suroeste y, en octubre-diciembre, la dirección sureste (Fig. 35). Otros experimentos con reinitas criadas demostraron que se observaba un cambio en la dirección de los saltos de los pájaros en una jaula redonda incluso cuando los pájaros no podían ver el cielo. Gwinner y Wiltchko sugirieron que el cambio de orientación se produce según el campo magnético de la Tierra.

Ahora se ha demostrado que las aves utilizan el campo magnético de la Tierra para elegir la dirección de su migración en el primer otoño. V. y R. Viltchko demostraron en varias especies (petirrojo, curruca jardinera, papamoscas cerrojillo, etc.) que la capacidad de determinar la dirección migratoria se forma sin información astronómica, sobre la base de una brújula magnética, el principal mecanismo para implementar un dirección migratoria genéticamente fijada. Además, las aves no están orientadas por los polos del campo magnético de la Tierra, sino por la dirección de declinación: el norte para un pájaro es donde el ángulo entre la inclinación magnética y el vector de gravedad es menor. Una brújula magnética de este tipo sólo es adecuada para un hemisferio. No actuará en el ecuador, pero más allá del ecuador dará la dirección opuesta. Según V. Viltchko, la brújula astronómica se regula mediante una brújula magnética. La brújula estelar, cuya existencia demostró S. Emlen, y la rotación del firmamento son utilizadas, según Wiltchko, sólo por los inmigrantes nocturnos durante los vuelos. La brújula solar, que incluye la determinación de la dirección al atardecer, es también un sistema de orientación adicional, que se ajusta en los primeros meses de vida del ave según el sistema primario, es decir, magnético. Wiltschko cree que actualmente se sobreestima el papel de la brújula solar en la orientación de la migración.

Otros investigadores no están de acuerdo con este punto de vista. En particular, K. Able cree que la brújula solar se desarrolla en las aves migratorias independientemente de la magnética. La brújula estelar también se forma de forma independiente al observar el eje de rotación de la esfera estelar. El punto polar proporciona una dirección de referencia con respecto a la cual se realiza el acimut innato de la migración. F. Moor, E. B. Katz y otros investigadores demuestran que la determinación de la dirección de las aves migratorias se produce principalmente por el sol durante la puesta del sol. Las estrellas se utilizan únicamente para mantener esta dirección. Investigaciones futuras mostrarán cuál de estos puntos de vista es más correcto.

La dirección del vuelo de las aves durante la migración puede verse influenciada por otros factores: viento, puntos de referencia, anomalías magnéticas, etc. ¿Pueden las aves ajustar su trayectoria después de la exposición a tales factores? P. Evans analizó el recorrido otoñal de los migrantes nocturnos de origen escandinavo, que abandonan Noruega en dirección sur-suroeste, pasando por el sur de Inglaterra y el oeste de Francia. Si las aves quedan atrapadas en fuertes vientos del este mientras cruzan el Mar del Norte, podrían volar y viajar a lo largo de la costa noreste de Gran Bretaña. ¿Las aves continúan migrando en la dirección estándar o se reorientan hacia el sur o el sureste para alcanzar la ruta migratoria normal? Evans comprobó la orientación de las aves fuera de curso capturadas por North Yorkshire en jaulas redondas. En estos experimentos, muchas aves mostraron una orientación sur y sureste, es decir, intentaron compensar el desplazamiento. Más tarde, Evans comparó los hallazgos de otoño e invierno de colirrojo común y papamoscas cerrojillo anillados al norte de Yorkshire con los recolectados en la costa al sur de Yorkshire. Los retornos de las aves desplazadas mostraron la misma distribución geográfica que los de las aves no desplazadas. Evans concluyó que estas dos especies tienen la capacidad de corregir el desplazamiento.

Las observaciones de radar muestran que las aves voladoras compensan aproximadamente? - ? la influencia del viento en el vuelo migratorio al cambiar la velocidad. Los cálculos de G. Klein mostraron que para el migrante de larga distancia, la reinita jardinera, el desplazamiento máximo alcanza los 900 km, que es solo 1/10 de la distancia de migración para los inmigrantes de distancias extremadamente largas, mientras que para la reinita de cabeza negra ( migrante de corto alcance) tal error es aproximadamente un tercio de la distancia, siempre que las aves compensen la mitad de la influencia del viento. Tal vez por esta razón, sugiere Klein, los migrantes de corta distancia evitan migrar en climas tormentosos, ya que esto puede llevar a grandes errores en la distancia migratoria.

Existe evidencia de que durante la migración otoñal, las aves jóvenes tienen un mayor rango de direcciones que las aves adultas. En particular, F. Moore descubrió esto en los escribanos de la sabana al comparar el comportamiento de orientación en las células de Emlen en aves jóvenes y adultas en Dakota del Norte. Sugirió que las diferencias en la orientación entre aves adultas y juveniles reflejaban la importancia de la experiencia migratoria. Los jóvenes pueden cometer más errores de orientación; no tienen información sobre el objetivo final de la migración. Además, las aves adultas pueden conocer algunos tramos de la ruta en los que se detuvieron durante la migración anterior.

El tercer capítulo muestra que algunas especies de aves, en particular las acuáticas, tienen paradas permanentes a lo largo de su ruta migratoria, que conocen y utilizan anualmente para descansar y reponer sus reservas de grasa. Puede haber varios lugares de este tipo en la ruta. Por lo tanto, es muy posible que las aves adultas con experiencia migratoria utilicen una estrategia diferente a la que normalmente se supone para migrar de las zonas de reproducción a las zonas de invernada y viceversa.

Arroz. 36. Esquema hipotético de migración “etapa a etapa” de aves migratorias durante el primer y posteriores vuelos entre las zonas de reproducción y de invernada.

1 - zona de anidación (propósito de la migración de primavera), 2 - zona de invernada (propósito de la migración de otoño), 3 - lugares de parada principales de las aves durante la migración (fines intermedios de las migraciones de otoño y primavera), 4 - lugar de parada aleatorio durante la migración (no el propósito de la migración).

La línea continua es el camino de las primeras migraciones de otoño y primavera, la línea discontinua es el camino de la migración posterior de un ave adulta.

Creo que las aves, principalmente las acuáticas, pueden llevar a cabo una estrategia de migración “paso a paso”, que consiste en que las aves vuelan de un lugar familiar de la ruta a otro y así sucesivamente hasta el objetivo final (Fig. 36). ). Si por alguna razón se desvían del rumbo (por ejemplo, se los lleva el viento), intentan ir al punto más cercano de la ruta que conocen. Hay un hecho de que las aves desplazadas (ver la descripción de los experimentos de A. Perdek) tienden a ir al área de la ruta donde se interrumpió su ruta migratoria. Las aves jóvenes que pasan por primera vez la ruta migratoria, al elegir lugares para detenerse, pueden reaccionar al comportamiento de las aves adultas que se han conformado con descansar. Entre las aves acuáticas, las cigüeñas y las grullas, que a menudo vuelan en grupos familiares, las aves adultas pueden simplemente llevar a las crías a sus lugares de parada tradicionales. No hay otra manera de explicar cómo estos lugares, a veces ubicados lejos de la principal ruta migratoria, se conservan durante décadas e incluso siglos como paradas permanentes (ver Capítulo 3). Una vez en estos lugares, los pájaros jóvenes probablemente determinen sus coordenadas y, durante migraciones posteriores, las encuentren sin mucha dificultad. Las aves suelen realizar un vuelo en forma de bucle cuando la ruta migratoria de otoño no coincide con la de primavera. En este caso, las aves pueden tener varias paradas fijas a lo largo de la ruta migratoria de otoño y primavera (Fig. 36). Por lo tanto, supongo que las aves migratorias pueden navegar no solo en relación con los objetivos principales ubicados en las áreas de reproducción e invernada, sino también en relación con objetivos adicionales ubicados a lo largo de la ruta migratoria, en el área de muda, etc.

Uno de los problemas más interesantes relacionados con el comportamiento animal es la cuestión de cómo los animales encuentran su camino durante las migraciones de larga distancia. Aunque la capacidad de navegar se ha encontrado en muchas especies de vertebrados, es más evidente en las aves cuando vuelan largas distancias, lo que hasta el día de hoy sigue siendo el fenómeno más incomprensible del comportamiento animal. Las distancias que recorren las aves son enormes: por ejemplo, el charrán ártico se reproduce en el Ártico y pasa el invierno en la Antártida. También es impresionante la precisión de la orientación de las aves: pueden volar a otro continente y regresar siempre al mismo lugar. Aunque estas migraciones plantean muchas preguntas interesantes, la más importante es cómo encuentran las aves su camino.

Tipos de orientación

Hay diferentes formas de orientación. Griffin propuso la siguiente clasificación para esto:

Pilotaje- determinar el rumbo utilizando puntos de referencia familiares. Muchas especies de aves utilizan cualquier característica notable de un área determinada para determinar la dirección del vuelo.

Orientación por puntos cardinales- la capacidad de moverse en dirección a un determinado país del mundo sin ningún punto de referencia. Algunas especies de aves utilizan diferentes estímulos clave para determinar la dirección del vuelo. Si estas aves se guiaran únicamente por los puntos cardinales, entonces la desviación del rumbo correcto en longitud conduciría al hecho de que terminarían lejos de su objetivo real, ya que no podrían corregir tal desplazamiento.

Navegación verdadera- la capacidad de navegar en dirección a un lugar específico (objetivo) sin referencia a puntos de referencia en el terreno. Un animal con esta habilidad puede corregir las desviaciones del rumbo en longitud y llegar al lugar correcto.

Una de las habilidades más sorprendentes y misteriosas de las aves es la migración. Cada año se reúnen en bandadas y recorren miles de kilómetros para esperar a que pase el frío en un clima más favorable y no equivocarse nunca en el camino elegido.

¿Por qué viajan los pájaros?

El principal motivo del vuelo es la falta de comida. Durante la estación fría es difícil conseguir insectos, frutos o semillas en la cantidad necesaria. Pero más al sur abundan. Algunas aves no pueden sobrevivir el largo vuelo y mueren, pero la mayoría sobrevive y regresa caliente.

Para sobrevivir a un largo viaje, el ave debe gozar de buena salud, una importante reserva de grasa, que es la única fuente de energía durante el viaje, y un plumaje nuevo. Por lo tanto, inmediatamente después de que los polluelos han crecido, se dedican a su renovación y preparación.

Entonces, ¿cómo navegan los pájaros en el espacio?

Se sabe que las aves siempre regresan a su antiguo hogar, y esto no sólo se aplica a las aves migratorias. Las palomas, por ejemplo, no vuelan durante el invierno, pero navegan igual de bien por el terreno y pueden encontrar su hogar a una distancia de más de 100 km. Hasta hace poco, los ornitólogos creían que las aves se guiaban por el instinto y la capacidad de navegar por el sol y las estrellas. Pero investigaciones recientes indican que las aves sienten el campo magnético de la Tierra, cuyas líneas están ubicadas en dirección de norte a sur y sirven como guías.


A las aves les ayudan a detectar el campo magnético mediante cristales especiales ubicados en el puente de la nariz: las magnetitas perciben la información como una brújula; Esto ayuda al ave a determinar no solo la dirección de vuelo, sino también su ubicación actual. Todavía quedan muchas preguntas sobre el tema de la orientación geomagnética y sus soluciones aún no se pueden encontrar en ningún libro, pero los científicos no se dan por vencidos y, sin prestar atención a las opiniones de los escépticos, continúan sus investigaciones.

Uno de los misterios más interesantes a los que se enfrenta la ciencia aún no se ha resuelto: el misterio de las migraciones estacionales de las aves, su extraordinaria capacidad para determinar con precisión el rumbo deseado.

¿Qué utilizan los pájaros como dispositivo de navegación?

¿Qué coloca a este dispositivo en una ruta determinada: el Sol, las estrellas, las fuerzas magnéticas de la Tierra o algo más?

Una tras otra, aparecen hipótesis al respecto que se prueban en muchos laboratorios de todo el mundo.

El material publicado a continuación trata sobre probar una de estas hipótesis.

Uno de los misterios más fascinantes pero también difíciles de la vida silvestre es la capacidad de navegación de las aves. ¿Cómo navegan en el espacio las aves migratorias o, por ejemplo, las palomas mensajeras, que han servido durante mucho tiempo a los humanos? ¿Cómo encuentran su objetivo de vuelo?

Hace más de veinte años se sugirió que la paloma tiene una memoria especial que registra dos características del lugar donde nació o vivió durante mucho tiempo: la magnitud de la aceleración de Coriolis y la fuerza del campo magnético terrestre.

Recordemos que la aceleración de Coriolis se produce, por ejemplo, cuando un cuerpo se mueve de forma traslacional sobre otro, que tiene un movimiento de rotación. En particular, esta aceleración hace que los caudales de los ríos erosionen las orillas derechas de los canales en el hemisferio norte y las orillas izquierdas en el hemisferio sur.

La hipótesis decía que cuando se lleva a un pájaro a cierta distancia de la casa y luego se lo suelta, vuela en la dirección donde se producen cambios en la magnitud de los campos (aceleración de Coriolis y magnético) en la dirección de aquellos valores a los que está acostumbrado. Es decir, vuela al lugar de donde fue llevada y al que debe regresar.

Esta suposición pareció recibir una confirmación convincente. Si dibujas las líneas de Coriolis y los campos magnéticos en un mapa, se forma una cuadrícula de líneas que se cruzan en ángulo. Resulta que cada punto del hemisferio norte tiene un "doble" en el hemisferio sur: un punto donde el campo magnético y la aceleración de Coriolis tienen el mismo valor.

Se llevó a cabo el siguiente experimento: una paloma que creció en el hemisferio norte fue llevada al hemisferio sur y liberada no muy lejos de un punto “simétrico” al punto de su depósito. Y la paloma voló hasta este punto sin dudarlo, como si volara a casa por una ruta conocida.

Sin embargo, por mucho que los investigadores intentaron descubrir un mecanismo en el cuerpo del ave que pudiera determinar la magnitud de la aceleración de Coriolis, no fue posible encontrarlo.

Experimentos revelan nuevas habilidades de las aves

Recientemente se han resumido nuevos experimentos que parecen acercar la solución a las capacidades de los navegantes emplumados.

Después del colapso de la hipótesis de los dos campos, los científicos recurrieron a los métodos de investigación más sutiles e ingeniosos para hacer hablar a la naturaleza.

Las palomas fueron enviadas al punto de partida, por ejemplo, en tambores giratorios o a lo largo de intrincadas carreteras de circunvalación.

El funcionamiento normal del órgano del equilibrio se vio alterado por la cirugía.

Los pájaros estaban colgados de imanes permanentes o bobinas de alambre, en las que el campo magnético de la Tierra excitaba una fuerza electromotriz durante el vuelo; así se estudió la interacción del pájaro y el campo magnético del planeta. Los pájaros tenían los ojos vendados. Sin embargo, ningún truco ayudó a los científicos a confundir a las aves. Invariablemente volaban al lugar correcto y en el camino más corto posible.

La alta fiabilidad de la orientación (los experimentos de los que acabamos de hablar ciertamente lo demuestran) llevó a los científicos a la conclusión de que la paloma está armada con varios, al menos dos, sistemas de orientación espacial basados ​​en diferentes fenómenos naturales.

Investigadores de la Universidad de Cornell lograron avanzar con una nueva serie de experimentos.

En el primer grupo de experimentos, se colocaron palomas en una cámara metálica herméticamente cerrada, mientras se podía registrar el ritmo cardíaco de las aves conectadas a los instrumentos. De vez en cuando, la presión del aire en la cámara cambiaba ligeramente y al mismo tiempo las palomas recibían una ligera descarga eléctrica. Así es como los pájaros desarrollaron un reflejo condicionado.

En la segunda mitad del experimento, sólo cambió la presión del aire. Y, sin embargo, el ritmo cardíaco de las aves aumentó, a pesar de que no recibieron la impactante descarga. Así, se pudo establecer que las palomas son sensibles a cambios muy leves en la presión atmosférica.

Experimentos con una metodología similar, que también comenzaron con el desarrollo de un reflejo condicionado, debían revelar si estas aves eran sensibles al campo magnético terrestre. Y los experimentos han demostrado que las palomas detectan incluso ondas electromagnéticas muy débiles. Los investigadores estiman que las aves son capaces de responder a cambios de una quinientas o incluso una milésima parte del campo magnético normal de la Tierra.

Durante las explosiones en el Sol, que nos responden con tormentas magnéticas, las palomas, cuando vuelan a casa, se desvían ligeramente del camino habitual y más rentable.

De manera similar, utilizando la frecuencia cardíaca como indicador externo de las reacciones del cuerpo del ave, los científicos han demostrado que las palomas, al igual que las abejas, pueden distinguir la luz polarizada de la luz normal. Esto significa que a una paloma le basta con ver en el firmamento un solo punto de cielo despejado y sin nubes para poder determinar la posición del Sol.

Algunos investigadores han asumido durante mucho tiempo que estas habilidades son suficientes para que las aves resuelvan todos sus problemas de navegación. Sin embargo, experimentos sutiles han demostrado que una paloma, conociendo la posición del Sol y utilizando su "reloj interno", sólo puede determinar el norte y el sur, y no la dirección a su palomar nativo.

Esto también lo confirman los experimentos con palomas cuyos relojes biológicos fueron “reorganizados”: gracias a la iluminación y el oscurecimiento artificiales, se invirtió su idea del día y la noche. Tales pájaros, desorientados en el tiempo, cuando emprendieron el vuelo, cometieron un error al elegir una dirección, precisamente proporcional al error temporal incrustado en su conciencia.

Sistemas de orientación de aves

Sin embargo, recientemente en un laboratorio de la Universidad de Cornell descubrieron que cuando el cielo está completamente nublado y la paloma no puede ver un rayo directo de luz solar en ninguna parte, y su reloj interno está "reorganizado", el pájaro encuentra correctamente el camino a casa, como si Nunca había sucedido estas dos interferencias que impiden la navegación en el Sol.

Quedaba por aceptar que el pájaro también tiene un segundo sistema de orientación, completamente independiente del Sol. Para buscar el segundo sistema, se decidió excluir completamente al Sol de los experimentos.

En el palomar de la Universidad de Cornell, se entrenó a dos bandadas para volar durante lloviznas y nubes bajas y espesas. Las sospechas volvieron a recaer sobre el campo magnético.

Una bandada de palomas tenía pequeños imanes permanentes adheridos a sus alas. Las aves de otra bandada recibieron pesos del mismo peso, pero de material no magnético. La segunda bandada siempre regresaba a casa amigablemente, lo que no se puede decir de las palomas, a quienes los imanes colgantes les impedían percibir correctamente el campo magnético de la Tierra.

Los científicos han llegado a la conclusión de que cuando hay al menos un trozo de cielo despejado, las palomas prefieren utilizar la orientación solar. Si no hay ninguna estrella en el cielo, buscan la dirección mediante un sistema de navegación magnético.

Sin embargo, muchos investigadores se encuentran en un callejón sin salida: ¿dónde están los órganos del cuerpo de la paloma que perciben el campo magnético natural?

Recientemente ha aparecido una sugerencia muy interesante al respecto. ¿No debería considerarse el sistema circulatorio de las aves como uno de esos órganos?

De hecho: la sangre es un electrolito (una solución de cloruro de sodio y otras sales), en el que también están suspendidas partículas ferromagnéticas (glóbulos rojos que contienen hierro).

En general, todo el sistema de arterias y venas de un pájaro es un circuito conductor de corriente en el que, cuando el pájaro se mueve en un campo magnético, seguramente debe surgir una fuerza electromotriz. La magnitud de este EMF, en particular, dependerá del ángulo en el que el contorno cruza las líneas de campo, es decir, en qué dirección vuela el pájaro.

El campo magnético de la Tierra y el hombre.

Aquí todavía necesitamos experimentos y mediciones precisas. Pero es un hecho que incluso los organismos humanos más ordinarios, menos sensibles a los fenómenos naturales, reaccionan a los cambios en el campo magnético de la Tierra, especialmente durante las explosiones en el Sol.

Tienen el mayor impacto en personas con un sistema circulatorio enfermo. No es casualidad que las instituciones médicas donde se encuentran estos pacientes reciban advertencias de los astrónomos que realizan servicios solares sobre la proximidad de una tormenta magnética.

Recientemente, los científicos han descubierto que los seres humanos, y no sólo los enfermos, también se ven influenciados por factores más suaves asociados con el campo magnético de la Tierra, y no sólo las tormentas.

Entonces, la paloma tiene al menos dos sistemas de orientación. Sin embargo, como vemos, todavía quedan muchos enigmas sin resolver que los navegantes alados plantean a los investigadores.