Птицы преодолевают тысячи километров на пути к месту зимовки и обратно. Но как они понимают, куда надо лететь, и что помогает им не сбиваться с пути? Японские ученые смогли разобраться в птичьей системе навигации.

В 1942 году американскому зоологу Уильяму Китону было 9 лет. На день рождения родители подарили ему несколько почтовых голубей. Он пытался тренировать птиц, чтобы они научились летать по специальным маршрутам. Однако у него редко получалось достичь успеха. Это побудило его заняться наукой.

В 1965 году Китон уже был профессором биологии в Корнелльском университете в Нью-Йорке, однако страсть к птицам не покидала его. Уже существовали научные работы, в которых предполагалось, что магнитное поле Земли может влиять на животных. Китон выдвинул гипотезу, что оно играет роль в их ориентировании на местности. Чтобы проверить это, он нацеплял на голубей обычные магниты и отпускал в полет. У птиц сразу же нарушалась навигация.

В следующие десятилетия исследователи пытались понять, как именно перелетные птицы распознают магнитные поля. Доктор Питер Роджерс, инженер-биомедик из Алабамского политехнического института, подчеркивает: «В основном большая часть ученых отвергла идею, что у птиц под крыльями был спрятан компас. Это, разумеется, было бы нелепо». На самом деле функцию ориентировочного прибора выполнял чувствительный к магнитному полю белок, который спрятан у птиц в мозгу и в глазах.

Может показаться, что на этой находке исследования закончились. Однако оставался главный вопрос: как пернатые переводят белок в направление? Именно это выяснили японские ученые, проанализировав поведение малых буревестников.

Представьте, что вы потеряли смартфон в гостях у друга и просите его позвонить вам. Вы слышите мелодию вашего рингтона, но пока не можете распознать, где находится телефон. Вы поворачиваете голову направо, затем налево. Диван! В этой ситуации ухо сразу же распознало звуковые волны. А потом мозг собрал данные, проанализировал поступающие сигналы и на основании этого выдал результат: смартфон находится где-то в районе дивана.

Доктор Питер Рождерс объясняет эту аналогию: «Таким образом в навигации есть три этапа: распознать ориентир (звуковые волны), разработать маршрут к нему (куда-то в направлении дивана) и начать двигаться (к дивану)».

Специальный белок позволяет птицам распознать ориентир через магнитные поля. Маршрут же вырабатывает отдельная часть мозга. Японские исследователи предположили, что это медиальный паллий. Он похож на гиппокамп у млекопитающих, который таким же образом отвечает за направление.

Для проверки гипотезы ученые прикрепили малым буревестникам шестиграммовые механизмы, которые отслеживали функционирование паллия в полете. Выяснилось, что клетки в нем активизировались, когда птицы поворачивались на север.

Исследователи доказали гипотезу. Как только специальный белок в мозгах и глазах птиц фиксирует магнитные волны, медиальный паллий разрабатывает маршрут движения по ним. Пернатые используют его для того, чтобы ориентироваться в пространстве. В будущих научных работах ученые планируют определить, как именно птицы руководствуются этими данными.