Göç menzili gerçekten gezegensel olan gezici kuşlar, dünyanın ve çevresindeki alanın temel fiziksel özellikleri nedeniyle küresel yönlendirme alanlarına güvenmek zorundadır. Özellikle göçmen kuşların oryantasyon mekanizmalarını anlamak için birçok umut, dünyayı Güneş sisteminin en yakın gezegenlerinden ayıran ornitologlar arasında bir jeomanyetik alana neden oldu.
Kuş göçü mekanizmaları
Belli bir konvansiyon derecesi ile Dünya dev bir mıknatıslanmış top olarak hayal edilebilir. Dünyanın yüzeyinde her noktada, her zaman manyetik kutba bakan pusula iğnesi kullanılarak yönü kolay kurulabilen bir manyetik alan vardır. Gezegenin manyetik kutuplarının, Dünya'nın dönme ekseninin içinden geçtiği bir harita veya küre üzerinde çizilen coğrafi kutuplardan biraz uzakta olduğunu hatırlayın.
Geleneksel bir pusulanın oku sadece sola ve sağa hareket eder, bu nedenle, manyetik meridyen boyunca Dünya'nın manyetik kutbuna yönlendirilen alanın yalnızca yatay bileşeninin yönünü gösterir. Ancak karasal manyetizma kuvvetleri sadece yatay düzlemde değil, aynı zamanda gezegenin merkezine doğru da hareket eder, yani manyetik alan da dikey veya dedikleri yerçekimi bileşenine sahiptir. Pusula iğnesi yukarı ve aşağı dahil olmak üzere tüm yönlerde hareket edebiliyorsa, ekvatordan kutuplara doğru hareket ettikçe konumu belirgin şekilde değişecektir.
Ekvatorda, Dünya'nın yüzeyine kesinlikle paralel, yani kesinlikle yatay olarak, mıknatıslanmış ucu kesinlikle kuzeye bakacak şekilde yerleştirilir. Ekvatordan uzaklaştıkça, yataydan sapmaları daha belirgin hale gelecek ve son olarak kuzey kutbunda ok gezegenin merkezine dönecek, yani dikey olarak yükselecektir. Güney manyetik kutbunda, ok da dikey bir pozisyonda olacaktır, ancak mıknatıslanmış “kuzey” ucu kesinlikle yukarı bakacaktır. Böylece, böyle bir cihaza sahip bir pusula sadece kuzeye yönünü göstermek için değil, aynı zamanda meridyen üzerindeki konumunu, yani enlemin bir göstergesi olarak belirlemek için kullanılabilir.
Göç eden kuşların manyetik yönelim hipotezi
Kuşlar, karasal manyetizmayı, oku manyetik alanın yatay bileşenine uyarak, her zaman kuzeye bakan geleneksel bir pusula ile aynı şekilde kullanabilir mi? Kuşlar bu bileşeni hissedebiliyor ve takdir edebiliyor mu? Göçmen kuşların manyetik yönelim hipotezi, yüz yıldan fazla bir süre önce St.Petersburg Akademisi A. Middendorf akademisyeni tarafından ifade edildi, ancak deneysel doğrulamanın gerçek olasılıkları sadece son yıllarda bilim insanlarında ortaya çıktı.
Kuş göçünü inceleme yöntemi
Bulutlu hava deneylerinde minyatür bataryalardan akan elektrik akımı ile başlarında ince metal telden yapılmış spirallere sahip güvercinlerin eve iyi dönmediği ortaya çıkıyor. Açık havalarda, tanıdık güneş pusulasını kullandılar ve kafalarını çevreleyen manyetik alanların yönünün karasal manyetizma yönüyle hiçbir ortak yanı olmadığı için üzücü bir şekilde güvercinlere doğru yöneldiler.
Bulutlu havalarda, başlarında spiral olan güvercinler kursu çizerken büyük hatalar yaptı ve uçup gitti, spiral olmayan güvercinler belirgin zorluklar yaşamadı. Bugüne kadar, kuşların manyetik bir pusula kullanma yeteneğine dair çok daha fazla kanıt var. Şimdiye kadar, kuşların yerlerini belirlemek için manyetik alanın yerçekimi bileşenini kullanma kabiliyetinden çok daha fazla şüphe duyulmaktadır.
Yeryüzü rotasyonu ve kuş göçü
Bir zamanlar, kuşların Coriolis kuvvetlerinin kullanımına dayalı navigasyon yöntemleri olduğu bile önerildi. Bu kuvvetler dünyanın dönmesi nedeniyle ortaya çıkar; yer küresinin yüzeyinde bulunan noktaların dönme hızındaki bir artışa göre kutuptan ekvatora giden yönde artarlar. Gezegensel ölçekte Coriolis kuvvetlerinin küresel tezahürleri, meridyen yönünde akan nehir kıyılarının sızması ve devasa atmosferik girdapların bükülmesidir. Bu kuvvetlerin kullanımı, bir jiroskopun tasarımına dayanır - bir uçağın veya deniz gemisinin herhangi bir pozisyonunda, coğrafi meridyen boyunca kendiliğinden kurulan bir cihaz. Coriolis kuvvetleri, onlardan bir yarımküredeki coğrafi enlemi belirlemek için uygundur.
Örneğin yeryüzünün manyetik alanının bileşenlerinden biri gibi bir yer göstergesi daha eklersek, istenen sistemi manyetik bir yerçekimi haritası oluşturmamızı sağlayan iki koordinattan (manyetizma ve dönme eksenleri arasındaki uyumsuzluk nedeniyle) alabiliriz. Bununla birlikte, hesaplamalar, kuşlar tarafından algılanabilmek için, Coriolis kuvvetinin hala çok küçük olduğunu ve özellikle umutsuzca uçuşta kuşu (kalkışta, hızlanma veya yavaşlama sırasında ve gerçekten ne zaman uçuş hızında veya uzaydaki herhangi bir değişiklikte).
Kuş navigasyonu
Pusula yönü ve gezinme arasındaki fark
Hedefe gitmek iki bileşen içerir. Birincisi, pusula yönü - seçilen bir rotayı uzun süre sürdürme yeteneği ve ikincisi, navigasyon - bir rotayı koordinatlarının bir karşılaştırmasına dayanarak, yani bellekte saklanan bir harita üzerinde iki nokta arasında çizme yeteneği.
Basit pusula yönü ve navigasyon arasındaki farklar, sığırcık taşıma deneyimi ile gösterilmiştir. Birkaç bin kuş yakalandı ve çaldı, Hollanda'dan İsviçre'ye nakledildi ve serbest bırakıldı. Hayatlarında ilk göçü yapan genç kuşlar İsviçre'den güneybatıya gitti. Doğru yönü seçmeyi başardılar, ancak sonunda kurstan saptılar ve gittikleri yerin fark edilir derecede güneyindelerdi ve buna göre İspanya'da ve Fransa'nın güney bölgelerinde kıştan başka seçenekleri yoktu.
Pusulaya göre, gençler doğru yöneldi, ancak sığırcıklar normal yollarından belirli bir kaymayı düzeltmeyi göze alamazdı. Zaten göç deneyimi olan yetişkin sığırcıklar, mükemmel keskin nişancı navigasyonuna sahip olduklarını mükemmel bir şekilde gösterdi. Kuzey-batı ve batı yönlerinde gidip hemen yeni bir rota belirlediler ve sonuç olarak her zamanki kışlamasına kolayca ulaştılar.
Yetişkin ve genç kuşların mekansal yönelimi arasındaki fark
Yetişkin ve genç kuşların mekânsal yönelimi arasındaki fark nedir? Büyük olasılıkla, genç hayvanlarda kışlama hareketi, hayatlarında ilk kez rotayı aşmak, esas olarak içgüdüsel davranış programlarına tabidir. Başka bir deyişle, genç sığırcık kışlama yönünde uçmak için doğuştan gelen bir yeteneğe sahiptir ve onlara ulaşmak için tam olarak hangi mesafenin aşılması gerektiğini tam olarak hayal eder.
Başka bir şey, kış dairelerini zaten ziyaret etmiş ve orada belirli bilgiler alan yetişkin kuşlar. Hangisi en zor ve anahtar soru, henüz kesin olmayan cevap. Bu, dünyanın yüzeyindeki herhangi bir noktanın benzersiz bir özelliğini vermenin mümkün olduğu herhangi bir astronomik veya jeofizik bilgi olabilir. Bu nedenle, yetişkin bir kuş büyük olasılıkla depolanan kışlama bilgilerini konumu hakkında güncel bilgilerle karşılaştırabilir.Dahası, bir teknoloji meselesidir ve pusula kullanarak yönlendirme becerilerini bilen herhangi bir konu için basit bir görevdir.
Güvercinlerin eve giden yolunu bulma yeteneği
Güvercinlerin eve giden yolu bulmalarının şaşırtıcı kabiliyeti çok eskiden beri bilinmektedir. Eski Perslerin, Asurilerin, Mısırlıların ve Fenikelilerin orduları güvercinlerle yürütülen kampanyalardan mesajlar gönderdi. Her iki dünya savaşı sırasında, güvercin direği öyle bir hizmet vermişti ki, Brüksel'deki ve Fransa'nın Lyon kentindeki tüylü mektup taşıyıcılarının onuruna anıtlar dikildi. Yarışmalarda, taşıyıcı güvercinler 150-1000 kilometre boyunca taşınır ve serbest bırakılır. Kuşların güvercinliklere dönüş süresi özel cihazlar kullanılarak kaydedilir. İyi eğitimli güvercinler saatte ortalama 80 kilometre hızla eve uçarlar, en iyileri günde 1000 kilometreyi aşabilir.
Güvercinlerin üçüncü anıtı henüz inşa edilmemiştir, ancak kuşların yönlendirme yollarının araştırılmasına olağanüstü katkıları nedeniyle uzun zamandır hakedilmiştir. Örneğin, en güçlü “dar görüşlülük” e rağmen güvercinlerin uzaklardan güvercinliğe geri dönebilecekleri ortaya çıktı. "Yakın görüşlü" kuşlar, deney boyunca mat kontakt lensler koyarak gözlerinin üzerine yerleştirildi ve bu da yalnızca en yakın nesnelerin konturlarını ayırt etmeyi mümkün kıldı. Ve bu tür lenslerle güvercinler güvercinlikten 130 km uzakta serbest bırakıldı. Yarı kör kuşlar yukarı doğru yükseldi ve yüksek irtifada eve koştular, geçilemez bir gri sis dışında hiçbir şey görmediler. Hemen hemen herkes güvenli bir şekilde yere ulaşmayı başardı, ancak "miyopi" güvercin kendisini bulmasına izin vermedi. Güvercinler ondan 200 metre yarıçap içinde indi ve sabırla can sıkıcı lenslerden kurtulması bekleniyor.
Kuş pusulaları
Bir kurs bilindiğinde, sadece bir pusula yardımıyla uzun süre takip edebilirsiniz. Koşullara bağlı olarak, kuşlar en az üç farklı türde “pusula” kullanırlar. Gündüz, büyük bir doğruluğa sahip kuşlar, güneşteki kardinal noktaların konumunu belirler. Bu, yıldızların gökyüzündeki konumunu hissetmenize izin verdiği sürece, hafif bir bulut örtüsü ile bile önlenmez. Geceleri, yıldız “pusulası” güneşin yerini almaya başlar ve onu kullanma sanatında gece göçü yapan birçok kuş da büyük bir başarı elde etti. Hava tamamen bozulduğunda ve gökyüzü günün her saatinde bulutlarla kaplandığında, çok yetenekli bir şekilde yönettikleri tüylü gezginlerin kurtarılmasına manyetik bir “pusula” gelir.
Böylece, tüylü gezginlerin ne “pusula” kullandıkları sorusuna, bilim adamlarının neredeyse kapsamlı bir cevabı var. Durum, kuşların “seyir haritası” nın ne olduğunu ve bulundukları yeri işaretlemek için hangi yöntemleri kullandıklarını anlamakla daha da kötüleşmiştir. Denizcilerin bunu sadece doğru ölçüm cihazlarının ortaya çıkmasıyla yapmayı öğrendiklerini hatırlayın.
Her şeyden önce, bir kronometre - yıldızların ufkun üzerindeki yüksekliğini ve azimutlarını çok aylık bir yolculuk sırasında kesin olarak tanımlanmış bir saatte izlemenize izin veren bir saat - yani kuzey yönüne göre konumları. Armatürlerin konumu, son üç yüzyıl boyunca tek bir uzun mesafe gemisi limandan ayrılmayan oldukça karmaşık bir alet olan bir sekstantın yardımıyla belirlenir. Geminin "bir yerini almak" için, herhangi bir kombinasyonda yıldızların yüksekliğinin veya azimutunun en az iki ölçümünün yapılması gerekir.
Navigasyon tabloları yardımıyla gerekli sayıları elde ederek, navigatörü karmaşık hesaplamalardan kısmen serbest bırakarak, geminin ölçüm anında olduğu coğrafi boylamı ve enlemi birkaç mil doğrulukla belirleyebilir. Daha doğru, ancak kıyaslanamayacak şekilde daha pahalı navigasyon yöntemleri, onlarca metre hassasiyetle bir geminin veya uçağın konumunu önererek, sadece uzay araçlarının ortaya çıkmasıyla mümkün oldu.
Güneş ve yıldız pusulaları
Böylece, Güneş'in veya yıldızların gökyüzündeki konumuna göre, sadece pusulanın yerine armatürleri kullanarak rotayı sürdürmekle kalmaz, aynı zamanda bir yerin göstergesi olarak armatürleri kullanarak gezegenin yüzeyindeki konumunu da belirleyebilirsiniz. Şu anda, doğru "iç saatler" varlığından dolayı kuşların güneş ve yıldızlı "pusulaları" kullanma konusunda doğuştan gelen bir yeteneğe sahip olduğu kesin olarak belirlenmiştir, bu da gün boyunca yıldızların herhangi bir konumu için doğru yönü seçmenize izin verir.
Kuşlar yeri belirlemek için güneşi ve yıldızları kullanabilir mi?
Kuş seyrüsefer sistemlerinin gelişimi seyrüsefer işlerinin gelişimi ile aynı yolu izleyecek olsaydı, kuşların kronometre, sekstant, takvim yerine bir yer bulmaları ve dahası astronomi bilgilerinin en azından ortaokul programının hacminde ustalaşmaları gerekecekti. Daha sonra, kendisini tanıdık olmayan bir alanda bulmak, aynı taşıyıcı güvercin, evle ilgili konumunu belirleyebilir, yeni bir yerde güneşin yüksekliği ile yıldızların azimutu ile aynı gün aynı yıldızların depolanan yüksekliği ve azimutu arasındaki farkı değerlendirebilir. aynı zamanda yerli güvercin üzerinde.
En kolay yol, yerel öğlenin başlangıcı için yeni bir yerde beklemektir - Güneş'in merkezinin üst doruğa ulaştığı an. O zaman iki şey yapılmalıdır. İlk olarak, "ev" zamanında çalışan saate bakın ve öğlen anında farkı belirleyin. Güneş 12.00'den önce zirveye giderse, ev daha sonra - doğuda - batıda kaldı. İkincisi, Güneş'e bakmanız ve yüksekliğini ufkun üstünde değerlendirmeniz gerekir. Eğer öğlen güneşi evden daha yüksekse, kader sizi güneye getirdi, eğer aşağıdan güneye kuzeye (güney yarımkürede, elbette, tersi).
İlk bakışta, her şey basittir, ancak gerçekte zorluklar tarif edilemez. Bu yöntemi kullanmak için, en basit modifikasyonunda bile, büyük miktarda belleğe ve en yüksek ölçüm doğruluğuna ihtiyacınız vardır. Kuşların beyninde böyle bir hafıza kaynağı yoktur. Ayrıca navigasyon amaçlı ölçümler “gözle” yapılamayacak kadar karmaşıktır.
Örneğin, Simferopol şehrinin enleminde, yolun her 100 kilometresinde, Güneş'in yüksekliği sadece 1 °, gündoğumu ve günbatımı zamanı - 5 dakikadan az, Güneş azimutu - 1.5 ° 'den az değişir. Uzun mesafelerde astronomik yönelimi kullanmak daha kolaydır - azaldıkça, ölçüm doğruluğu için gereklilikler sürekli artmaktadır.
Kuşbilimciler, kuşların ve insanların gezinme yöntemlerinde benzerlikler bulmak için çok çalıştılar. Ancak bu yöndeki tüm çalışmalar henüz başarılı olamadı. Büyük olasılıkla, kuşlar Dünya'nın yüzeyindeki yerlerini belirler ve "haritalarını" başka şekillerde çizerler. Hangileri - bu gelecekte görülmeye devam edecek. Kuş göçü alanında tanınmış bir uzman St. Petersburg profesörü V.R. Dolnik: “İtiraf etmeliyiz” diye yazıyor, “navigasyon sistemi kuşları bir zamanlar - kelimenin tam anlamıyla, bir zamanlar bazı bilgileri aldıkları (veya almaya devam ettikleri) bir noktaya götürüyor.
Kuşkusuz, kuşlarda astronomik, jeomanyetik veya yerçekimi navigasyonu sağlayan sistemlerin doğruluk sınırları bir noktaya navigasyon için yetersiz 2-3 derecedir. Bu yine (güdüm güvercinleri çalışmasında olduğu gibi) mutlak navigasyon veya bilinen bir faktör, ancak navigasyon için bilinmeyen bir yol anlamına gelmemizi sağlayan bilinmeyen bir faktör sorusunu gündeme getiriyor. ”