Курская магнитная аномалия… Компасу здесь верить нельзя — стрелка показывает на ложный север. Если птицы ориентируются по магнитному полю, то над аномалией они должны сбиться с дороги. Силовые линии поля — обычно четкие и прямые — тут запутаны и перекручены. Как будет вести себя птица в невидимом лабиринте? Были поставлены опыты с пятью видами птиц — и ни у одного вида ориентация не оказалась нарушенной. Птицы уверенно летят сквозь магнитные крутни и перехлесты.

Однако когда сизые голуби оказываются над скоплениями железных руд, то в их ориентационном поведении происходит явный сбой. Значит, внутренний компас голубей реагирует на аномалию? Один опыт противоречит другому. И такая ситуация весьма характерна при изучении навигационных способностей птиц. Решающие опыты еще впереди.

Если птицы чувствуют магнитное поле, то где находится приемник информации? Поиск таинственного органа восприятия ведется до сих пор. И пока безрезультатно. Внутреннее ухо? Рецепторы кожи? Очины перьев? Никак не удается найти в теле птицы биологический компас.

А может, птица как целое является таким компасом? Оперение у нее сильно электризуется во время полета. Одна из новейших гипотез утверждает: возникающие на теле птицы поля взаимодействуют с магнитным полем Земли. Следует ли отсюда, что биологический компас хорошо работает лишь при движении птицы? Эта зависимость гипотетична. Тем интереснее исследовать возможную связь между динамикой полета и способностью к ориентации.

В последнее время все чаще высказывается мнение, что птица пользуется разными системами ориентации: одновременно или поочередно в ее теле работает несколько навигационных приборов. Такое дублирование повышает надежность ориентации. Магнитный компас и солнечный компас: работа одного контролируется работой другого. Путь будет проложен верно, несмотря на все помехи и случайности.

Магнитную ориентацию некоторые орнитологи считают первичной, исходной. Астроориентация включается как бы во вторую очередь, причем и солнечный, и звездный компасы калибруются магнитным полем. Тут есть сходство с нашими приемами ориентации. Мы идем на север, не упуская из виду Полярную звезду, — а при облачности смотрим на компас. Это делает нас независимыми и от пасмурной погоды, и от магнитных бурь.

Ориентация птиц — загадка природы. Мысль бьется над ее разрешением, подходя к проблеме с разных сторон. Один подход оказывается неверным, другой… Что ж, познания нет без подобных издержек. Любое устремление к истине оказывается в конечном счете полезным.

Отброшенные гипотезы сохраняют не только историческую, но и эвристическую ценность. Они будят фантазию, вдохновляют на поиск. Часто такие гипотезы окружены ореолом поэзии и романтизма. Они привлекают своей раскованностью и рискованностью. Эти моменты тоже нужны науке. Бывает так: сегодня гипотеза кажется безумной, а завтра она получает подтверждение в новых фактах. Двигаясь по спирали познания, мы можем возвратиться к старой идее и дать этой идее новую жизнь.

Среди таких эвристически ценных гипотез — идея о связи между ориентацией и силой Кориолиса. Выдвинул ее шведский физик Г. Изинг. Как и магнитное поле, сила Кориолиса — глобальное явление. Вызывается она вращением Земли. Вес движущихся тел меняется в зависимости от того, складывается ли их скорость со скоростью вращения Земли или же вычитается из нее. При полете в восточном и западном направлениях птица будет весить по-разному. Теоретически эти тончайшие эффекты могут использоваться в целях ориентации по сторонам света. Однако изменения веса тут совершенно мизерные. Достаточна ли чувствительность птицы для улавливания сил Кориолиса? Расчеты заставляют усомниться в этом. Но природа может и не посчитаться с нашими расчетами.

О силе Кориолиса наглядно свидетельствует речной пейзаж. Почему в северном полушарии подмыты правые, а в южном — левые берега? Эта асимметрия берегов — результат эффекта Кориолиса.

Жидкость в теле птицы: как и вода в реках, она подвергается воздействию силы Корйолиса. Предположим, что у птиц есть прибор, улавливающий этот эффект. Тогда в сочетании с магнитным компасом появляется возможность координатной ориентации. Два разных феномена — два разных прибора. Если их соединить в одном блоке, то получится изумительная навигационная система, способная вести птицу и ночью. Создала ли природа такую систему?

Вот я стою на размытом берегу реки; в руках у меня магнитный компас; надо мной летят пролетные птицы. Я думаю о том, как они находят путь. Быть может, разгадка этой тайны рядом: в синтезе тех сил, что размывают берега и действуют на компас. Не осуществлен ли этот компас в теле птицы?

Чувство ориентации у птиц иногда сравнивают с чувством равновесия.

Сколь ни приблизительна эта аналогия, но и она дает направление поискам. Для слежения за равновесием в технических системах широко используются гироскопы. Они находят применение и в различных ориентационных устройствах. Нет ли у гироскопов биологического аналога? Оказывается, есть. Органом равновесия у птиц является лабиринт внутреннего уха. Он чутко реагирует на все угловые и линейные ускорения. Естественно предположить: а не записывается ли эта информация в памяти птицы? Гипотеза инерциальной ориентации отвечает на этот вопрос положительно.

Предположим, что все движения, проделанные птицей во время осеннего перелета, как-то кодируются в ее нервной системе. Такая запись может стать своего рода программой: реализуя ее, птица повторит весной свои осенние движения — как бы прокрутит ленту записи в обратном направлении. Это гарантирует ей возвращение к гнездовью.

Красивая гипотеза! Осенний и весенний перелеты в ней выглядят зеркально симметричными. Однако пути птиц весной и осенью не всегда дублируют друг друга. Да и вряд ли такое точное повторение возможно — в силу различных причин птицы неминуемо отклоняются от главной трассы. Какой смысл повторять каждое случайное отклонение? Другой аргумент: осенью и весной некоторые птицы летят по совершенно разным путям. Так что запись осеннего пролета оказывается ненужной.

Гипотеза инерциальной ориентации была проверена экспериментально. Если память пути связана с кинестетическими ощущениями, то можно попытаться их отключить: как после этого будет ориентироваться птица?

И вот ученые пытаются всеми средствами помешать запоминанию пути. Они перевозят птиц во вращающихся клетках, усыпляют их с помощью наркотических средств. Однако после всех этих испытаний птицы находят дорогу домой! Тут есть две возможности: или физиологическая запись движений отсутствует, или она ведется на каком-то очень глубоком уровне.

Американский биофизик Д. Гриффин выступил с «молекулярной» гипотезой навигации. Вот ее суть: направленной ориентации у птиц нет, их поиск дома при увозе от гнезда носит случайный характер. Птица летит в одном направлении, потом резко отклоняется от него и через некоторое время снова делает крутой поворот. Такие маневры повторяются многократно. Птица летит наугад — ив результате случайного поиска находит дом. Обрабатывая данные о пути птицы, Д. Гриффин использовал уравнения, применяемые в молекулярной физике. Движение птиц, по его мнению, столь же беспорядочно, как и хаотическое движение сталкивающихся молекул газа. Возвращение к гнезду — нечаянная удача. Однако эта удача тем вероятней, чем случайней и произвольней путь птицы.

Б. Пастернак писал:

И чем случайней, тем вернее

Стихи слагаются навзрыд.

Если оставаться в рамках гипотезы Д. Гриффина, то первую строчку этих стихов можно отнести и к ориентации птиц. Но Д. Гриффин является прекрасным наблюдателем, он на легком самолете прослеживал путь многих птиц. Ученый не раз видел, как после ориентировочного полета птицы уверенно выходят на правильный курс. Конечно, случаются и срывы в ориентации. Но все же статистика возвратов к гнезду вступает в противоречие с молекулярной теорией. Разные это уровни — птицы и молекулы. А Д. Гриффин располагает их на одной плоскости. Это серьезная методологическая ошибка.