Výsledky výzkumu ornitologů nazval její šéf Alexandr Sergejev v poslední době jedním z nejvýznamnějších počinů Ruské akademie věd. Našli další mechanismus, který umožňuje ptákům létat na vzdálenosti tisíce kilometrů s úžasnou přesností. Nikita Černěcov, ředitel biologické stanice Rybachy a člen korespondenta Ruské akademie věd, hovoří o podstatě tohoto výzkumu.
Mnozí jsou si jisti, že věda již dávno zjistila migraci ptáků, že se pohybují pomocí magnetického pole. Nedávno však autoritativní vědecký časopis Science připustil, že migrace ptáků stále zůstává pro vědu záhadou. Ale to bylo studováno více než 100 let. Jak daleko vědci pokročili v pochopení tohoto jevu?
Nikita Chernetsov: Aby se pták vrátil tisíce kilometrů na své hnízdiště, potřebuje mapu a kompas. To si uvědomil v polovině 50. let minulého století německý vědec Gunther Kramer. Nejprve musí pochopit, kde se nachází ve vztahu k cíli, a zde potřebuje mapu, a poté pomocí kompasu vybrat a udržet směr pohybu. Dnes věda věří, že jak kompas, tak mapa mohou „fungovat“ na různých fyzikálních principech.
To znamená, že záležitost není omezena na magnetické pole Země?
Nikita Chernetsov: Nyní se obecně uznává, že ptáci se navigují pomocí tří systémů kompasu: Slunce, hvězdy a magnetické pole Země. Sluneční kompas závisí na vnímání času ptáků, v podstatě na jejich vnitřních hodinách. A učí se navigovat podle hvězd už od útlého věku. Obecně platí, že schopnost používat hvězdný kompas udivuje mnoho specialistů svou složitostí. Vyžaduje, aby ptáci měli dobře vyvinuté kognitivní schopnosti, mnohem pokročilejší než při práci s magnetickým kompasem. Například ptáci by si měli všimnout pomalé rotace oblohy a zvýraznit střed rotace.
Ale magnetický kompas, o kterém mnozí slyšeli, nebyl ve skutečnosti řadou vědců dlouhou dobu rozpoznán. Ostatně předpokládá, že ptáci musí mít speciální systém, který lidé nemají, takzvanou smyslovou modalitu. Proto se k takovým studiím přistupovalo se stejnou skepsí jako například ke studiu telepatie u lidí. Situace se změnila, když v 70. letech vědecká fakta prokázala existenci magnetického kompasu u ptáků. Předpokládá se, že na rozdíl od sluneční a hvězdné je vrozená u ptáků. Tento kompas nefunguje v úplné tmě, funguje v modrém a zeleném světle a „vypíná“ se ve žlutém a červeném.
Jaký je mechanismus? Jak ptáci vnímají magnetické pole?
Nikita Chernetsov: Toto je složitý systém, nemůžete ho vysvětlit prsty. Je jen důležité poznamenat, že v sítnici jejich očí jsou receptory, jejichž prostřednictvím jsou spouštěny chemické reakce. Přeměňují pole na vizuální obrazy. Dalo by se říci, že ptáci skutečně „vidí“ magnetické pole. Ale tady je to zajímavé. Kromě oka mají ptáci další kanál pro příjem informací o magnetickém poli – trojklanný nerv. Jeho smyslová zakončení se nacházejí v zobáku, odkud putují informace podél nervu do mozku.
Proč příroda tak plýtvá? Proč dala ptákovi tři kompasy najednou? Mimochodem, který je přesnější?
Nikita Chernetsov: S touto otázkou se vědci potýkají již dlouho. Mimochodem, je velmi obtížné provádět experimenty na ptácích, které by daly jednoznačné odpovědi. Nyní se věří, že hierarchie různých kompasů závisí nejen na druzích ptáků, ale liší se i mezi populacemi stejného druhu. Někteří ptáci, řekněme, „ptáci na dlouhé vzdálenosti“, pravidelně kontrolují svůj magnetický kompas pomocí astronomického kompasu. Pro ty, kteří migrují na krátké vzdálenosti, stačí jeden magnetický kompas. Ale pokud má věda trochu jasno v kompasech, ačkoli je stále mnoho otázek, pak je situace s navigačními mapami ptáků mnohem horší.
Autoritativní časopis Science připustil, že migrace ptáků je pro vědu stále záhadou, i když je studována již více než 100 let.
To znamená, že zůstává nejasné, jak ptáci určují svou polohu ve vztahu k účelu jejich letu?
Nikita Chernetsov: Existuje mnoho hypotéz, z nichž dvě jsou nejrealističtější. Podle prvního používají ptáci mapu gradientů magnetického pole, zejména jeho sílu a sklon. Přecházejí z pólu na rovník, a proto mohou být koordinátory zeměpisné šířky, severojižního směru. A experimenty ukázaly, že ptáci to dokážou nějak změřit. Ale jak mohou určit zeměpisnou délku a východo-západní souřadnice na mapě? I lidé se naučili určovat zeměpisnou délku až v 18. století.
A aby ptáci tento problém vyřešili, potřebují změřit i třetí parametr, magnetickou deklinaci – úhel mezi geografickým a magnetickým pólem. Tato hypotéza byla vyslovena již dávno, ale neexistovalo její skutečné potvrzení. A poprvé na světě jsme mohli při pokusech s rákosníky ukázat, že mají takovou schopnost, dokážou měřit deklinaci ve směru východ-západ. To znamená, že mohou používat magnetickou kartu. Právě tuto práci měl na mysli prezident RAS Alexandr Sergejev, když hovořil o nejnovějších úspěších akademie. Nyní musíme ukázat, že podobný mechanismus funguje u jiných ptáků.
Podařilo se vám pochopit mechanismus a fyziku jevu?
Nikita Chernetsov: Ukázali jsme, že informace o zeměpisné délce se mohou do mozku dostat přes trojklanný nerv, o kterém jsem již mluvil. Možná jsou v zobáku malé částečky magnetitu, ve skutečnosti je to podobné našemu běžnému kompasu. Nyní tuto verzi studujeme společně s vědci z Petrohradského institutu jaderné fyziky.
Existuje verze, že ptáci se mohou pohybovat ve vesmíru čichem.
Nikita Chernetsov: Ano, protože koncentrace určitých látek v atmosféře se může měnit, což znamená, že i zde pravděpodobně existuje gradient. V řadě experimentů ptáci s „vypnutým“ čichem ztratili orientaci. Ale tato verze má mnoho kritiků, vyžaduje velmi seriózní argumentaci.
