Супернавигаторы. О чудесах навигации в животном мире - Дэвид Барри

Хотя время от времени то одна, то другая черепаха вылезала на берег строить гнездо и мы часто видели цепочки только что вылупившихся черепашат, направляющихся в море, в конце концов мне пришлось вернуться домой, так и не увидев самого главного события. Это огорчало, но в некотором смысле непоявление черепашьей армады было даром свыше. Нам не пришлось до изнеможения пасти каждую ночь стада черепах, а потом отсыпаться целыми днями и у нас была масса времени на беседы.

Кен Ломанн вырос в Индиане, далеко-далеко от моря. В детстве он увлекался данаидами монархами, которые во множестве летали возле его дома. Но на каникулы его семья выезжала на океан, и там его очаровали странные создания, которых он находил в приливных заводях. Его интерес к морским животным еще более укрепился, когда он учился на биологическом факультете Университета Дьюка.

Защитив диплом во Флориде (там он исследовал магнитную навигацию у лангустов[389]; впоследствии мы еще вернемся к этой теме), Ломанн перебрался на противоположный конец страны, в морскую лабораторию, расположенную среди великолепных пейзажей островов Сан-Хуан у северо-западного Тихоокеанского побережья Соединенных Штатов. Его по-прежнему увлекали исследования таинственного магнитного чувства, но теперь ему пришлось удовольствоваться изучением тех животных, которые в изобилии водились в холодных северных водах, — тритоний приморских, крупных розовых голожаберных моллюсков рода Tritonia. Это малопривлекательное на вид животное обладает одним огромным достоинством: его легко изучать в лабораторных условиях.

Ломанн начал регистрировать электрические сигналы разных клеток нервной системы моллюска и сделал неожиданное и важное открытие. Оказалось, что моллюски чувствительны к изменениям окружающего их магнитного поля. Более того, казалось, что у них есть магнитное компасное чувство. Защитив диссертацию, Ломанн начал работать под одухотворяющим руководством опытного полевого исследователя Майка Салмона над изучением навигации черепах.

Когда только что вылупившиеся черепашата выбираются из темноты своего песчаного гнезда, перед ними прежде всего встает трудная задача — попасть в море и не погибнуть. Поскольку еноты, крабы и лисы обожают лакомиться новорожденными черепашатами, тем жизненно важно найти кратчайший путь к кромке воды.

Выбравшись из гнезда, крошечные черепашата стремительно пробираются по песку, как маленькие заводные игрушки, пытаясь достичь моря, прежде чем их кто-нибудь съест. По дороге к воде они в основном полагаются на визуальные ориентиры — их привлекают источники света, находящиеся низко в небе, — так что легко понять, почему яркий свет, порожденный присутствием человека, способен создавать среди новорожденных черепах такой хаос. Кроме того, они предпочитают двигаться вниз, что вполне логично, так как пляжи наклонены к морю.

Если черепашатам удается добраться до воды, они немедленно начинают лихорадочно плыть и не останавливаются в течение одного или двух дней, черпая силы в небольшом запасе желтка, содержавшегося в яйце. Преодолев полосу прибоя, они должны как можно скорее уйти от берега, чтобы не попасться многочисленным морским хищникам, поджидающим их на мелководье. Отплыв на солидное расстояние от берега, они попадают в направляющийся на север Гольфстрим и начинают свой путь длиной 15 000 километров, который проведет их по всей Северной Атлантике.

Наконец, иногда через несколько лет океанских скитаний, уже став молодыми черепахами, они возвращаются на пастбища, расположенные вблизи от пляжей, на которых они вылупились, а в должный срок самки этого выводка спариваются и откладывают яйца на том же самом пляже.

Первый вопрос, на который попытались найти ответ Ломанн и его коллеги, заключался в следующем: как вылупившиеся черепахи уходят от берега? Ломанн считал с, по его словам, «типичным нахальством» только что защитившегося ученого, что черепашата, «очевидно», должны прокладывать курс по магнитному компасу. В конце концов, если он есть у морских моллюсков, почему бы ему не быть и у черепах? Дело было в 1988 году, и с этого началась длинная и увлекательная история, не закончившаяся и до сих пор.

Салмон разработал «плавучую ориентационную арену», которая позволяла определять, в каком направлении черепашата предпочитают плыть, оказавшись в море. Исследователи выходили в море на лодке, отходили от берега километров на двадцать или больше и опускали арену в воду. На этом расстоянии черепашата не могли видеть берега, но, по-видимому, продолжали плыть на восток, в сторону открытого моря.

Это укрепляло Ломанна и его жену Кэтрин (которая также занимается наукой и часто работает в сотрудничестве с мужем) в мысли, что черепахи действительно используют компас, но потом — по счастливой случайности — наступил период полного штиля, длившийся несколько суток. Черепахи начали плавать кругами, как будто они полностью потеряли ориентацию. Когда же снова поднялся ветер, черепахи опять поплыли на восток. Исследователи не понимали, что́ происходит: возможно, дело все-таки было не в магнетизме.

Им начало казаться, что направление, которое выбирают черепашата, на самом деле определяется направлением, в котором движутся волны. Эту гипотезу подтвердили эксперименты, проведенные в волновых бассейнах, но также оставалась вероятность, что черепахи следуют по некому градиенту, возможно основанному на каких-то запахах, которые ветер несет в сторону суши. Чтобы опровергнуть эту гипотезу, Ломанну нужен был день, в который ветер не дул бы с моря: тогда черепашатам пришлось бы выбирать между нормальным курсом от берега и направлением, определенным движением волн.

Такая возможность представилась ученым в 1989 году благодаря урагану «Хьюго». Проснувшись однажды утром, они обнаружили, что дует сильный западный ветер — от суши к морю. Ломанны поспешили выйти в море со своими черепашатами и выпустили их в волнующееся море возле восточного побережья Флориды. И действительно, в этих условиях черепашата поплыли к берегу[390]. Вопрос был решен: главным фактором в самом деле оказалось направление волн.

Возможно, черепашата смотрят на волны, чтобы определить, в какую сторону им плыть, но, поскольку обычно они попадают в море в темноте и плывут под водой, лишь время от времени поднимаясь на поверхность за воздухом, это было бы непросто. На самом деле объяснение гораздо сложнее. В конце концов Ломанн выяснил, что они обладают чувствительностью к характерным угловым ускорениям — вверх, назад, вниз, а затем вперед, — которые действуют на них внутри набегающей волны. Эту гипотезу доказали, прикрепляя черепах к «устройству дурацкого вида», которое воспроизводило такие перемещения. Это совершенно автоматическая реакция, которую животные демонстрировали, даже «плавая» в воздухе[391]. Дальнейшие же эксперименты показали, что так же ведут себя почти все — или даже все — морские черепахи других видов.