КУДА? и КАК? - Игорь Акимушкин

И тут заметили еще одну поразительную черту в умении птицы ориентироваться.

Солнце в течение дня все время ведь перемещается в небе, и, значит, положение кормушки по отношению к нему каждый час бывает разным. А птицы тем не менее всегда безошибочно ее находят, словно бы знают, как от часа к часу меняется положение солнца, и учитывают изменяющийся в связи с этим угол между кормушкой и солнцем.

Даже двенадцатидневные птенцы, выросшие в глубоком скворечнике и никогда в жизни не видевшие солнца, быстро научились ориентироваться по нему, каждый час внося необходимые поправки с учетом движения самого ориентира.

Вывод из этого неожиданного открытия мог быть только один: у птиц есть чувство времени! Очень точный хронометр, эндогенный счетчик времени, как его назвали, или физиологические часы, — называют и так этот феномен.

Тут мы должны немного отвлечься, чтобы поговорить об этих самых часах, без которых солнечная навигация ведь невозможна. Иначе, если мы этого не сделаем, трудно нам будет понимать друг друга, когда речь пойдет о дальнейших опытах и теории солнечной навигации.

Физиологические часы

Пчеловодам давно известно: если подкармливать пчел всегда в одно и то же время, они запомнят часы кормежек и будут прилетать в «столовые» без опозданий. А если случится непогода и дни будут нелетные, пчелы возобновят посещение «столовой» в те же часы, лишь только пригреет солнце. А если быстро на самолете перевезти этих пчел с Украины, скажем, на Алтай, они и тут будут искать корм по местному украинскому времени. Ни для кого также не новость, что многие цветы раскрываются утром, когда вылетают на добычу насекомые, опыляющие их. Раскрываются они незадолго до рассвета, «как будто «зная», — пишет один ученый, — что через несколько часов взойдет солнце». И если даже цветы перенести в помещение, в котором никогда не будет света, они все равно раскроются в положенное время.

И уж, конечно, каждый из нас по своему опыту знает, что и без будильника может проснуться, когда захочет. Нужно только небольшим напряжением воли поставить на определенный час свои «головные часы», как называют исследователи этот неизвестный пока физиологический механизм, пробуждающий наше сознание в нужную минуту. «Головные часы» некоторых людей с такой точностью измеряют время, что эти люди просыпаются за минуту до звонка будильника.

Помещали человека на несколько дней в башню молчания, где не было никаких часов и никаких звуков и впечатлений из внешнего мира, а «головные часы» по-прежнему отсчитывали время. И если ошибались, то не больше чем на пятнадцать минут в сутки.

Еще точнее работают они под гипнозом. Гипнотизер говорит усыпленному пациенту: «Проснетесь через двести сорок минут и выпьете этот стакан воды». И хоть нет в помещении, где проводится опыт, никаких часов, человек просыпается ровно через двести сорок минут и пьет воду.

Все эти наблюдения, в достоверности которых никто теперь не сомневается, говорят о том, что и у растений, и у животных, и у человека тоже есть в организме какие-то «ходики», какие-то циклические физиологические процессы, совпадающие во времени с движением солнца по небу. Короче говоря, есть солнечные часы.

Суточные ритмы были открыты у растений еще в прошлом веке. Какие это ритмы? Интенсивный рост, выбрасывание спор, открывание и закрывание цветов в определенное время суток. Листья поникают ночью, поднимаются, напрягаясь, днем. И другие подобные изо дня в день и в одни и те же часы повторяющиеся процессы. Вся жизнь птиц, рыб, зверей, насекомых, червей — всего живого на земле в разное время суток протекает по-разному: в определенное время они спят, в определенное время ищут пищу, поют, роют норы, идут на водопой, кочуют в долины или горы. В одни часы опускаются на глубины, в другие плывут к поверхности. Даже вылет из куколок у многих насекомых происходит изо дня в день, из года в год в одно и то же время.

Приходят новые сутки, и тот же дневной и ночной образ жизни повторяется сначала.

Распорядок его врожденный. С первого дня появления на свет все животные и растения живут уже по солнечным часам, которые отсчитывает какой-то внутренний механизм, бессознательно приспосабливая к ним не только свой обмен веществ и физиологию, но и привычки свои и режим, так сказать, дня.

Но если зародышей животных (и семена растений тоже) поместить в полную темноту или, наоборот, содержать при непрерывном освещении, то животные, когда родятся (а растения, когда прорастут), не обнаружат никаких периодических ритмов: словно бы нет у них физиологических часов. Но стоит новорожденных, хоть на мгновение, осветить мимолетной вспышкой света (если развивались они в темноте) или погасить свет на секунду (если при непрерывном освещении их содержали), как сейчас же такой ритм у них объявится.

Отчего так происходит — никто не знает. Наука по- настоящему еще только начала изучать механизм физиологических часов, и очень многое тут не ясно. Объясняют это пока так: по-видимому, у каждой клетки организма есть свои физиологические часы, но все они идут сначала вразнобой. Чтобы привести их к одному ритму, синхронизировать, и необходим внешний толчок-регулятор, который все ходики пускает разом. Роль его у высших растений выполняет красный свет, у грибов и одноклеточных водорослей — синий.

У животных поддерживают в одном ритме работу внутренних хронометров какие-то особые вещества, которые железы выделяют в кровь.

С тараканами делали такие опыты. Отрезали им головы, и сразу насекомые теряли чувство времени. Но жизнь не теряли: бегали и без головы еще много дней. Когда безголовому таракану прирастили кусочек ткани, взятой из головы другого таракана, он сразу стал жить по часам, но по часам того таракана, кусочком головы которого его наделили.

Срастили спинками двух тараканов: одного с головой, другого без головы, и новые сиамские близнецы стали обладателями единого чувства времени, одних общих часов — того таракана, у которого была голова.

У позвоночных животных (и у человека) работой клеточных хронометров заведует, приводя их, что называется, к одному знаменателю — единому времени, центральная нервная система, то есть, попросту говоря, мозг. Но мозг такую регуляцию осуществляет через особые железы, выделяющие в кровь гормоны — вещества-регуляторы. Известно уже более сорока физиологических и психических процессов, суточным ритмом которых управляют гормоны. Адреналин и меланофорный гормон гипофиза, маленькой железки под полушариями мозга, играют, по-видимому, главную роль — роль пружины в наших ходиках. Действие этой пружины представляют себе пока так: день и ночь, свет и темнота, чередуясь со строгой последовательностью, заводят пружину физиологических часов. Свет через глаза[44] побуждает к деятельности симпатическую нервную систему, а она заставляет выделяться в кровь адреналин. Темнота возбуждает парасимпатические нервы и гипофиз, который в больших дозах, чем днем, производит меланофорный гормон.