Как птицы находят дорогу домой после зимовки? Клуб почемучек

Сегодня пятница, а значит, у меня в блоге очередной выпуск  "Клуба почемучек" . Сегодня я в нем буду отвечать на вопрос мамы Анастасии и ее пятилетнего сына Андрея: "Как птицы находят дорогу домой? И как узнают, что уже пора лететь?"

Клин журавлей. Фото из Википедии

Сезонная миграция птиц, а именно так по-научному называются их весенние и осенние перелеты, очень интересное и до конца не изученное явление. По-сути, изучать его начали только последние 20-30  лет. Ученые стали проводить опыты над птицами с целью выяснить, как же они узнают нужное направление в полете. Кроме того, очень широко распространилось движение по окольцовыванию птиц. Орнитологи (ученые, которые изучают птиц) ловят их и надевают на лапки металлические колечки, у каждого из которых свой номер. Птицам эти кольца не наносят никакого вреда, а вот для науки от них большая польза. Ведь теперь, если эту птицу поймают где-то в другой стране и считают номер с ее колечка, то ученые узнают, какой путь она проделала от места окольцовки.

Краснозобик с кольцом.
Фото с сайта Центра окольцовывания птицРоссии (ringcenter.ru)

Ведь еще двести лет назад люди даже не представляли, куда пропадают птицы на зиму. Например, шведский ученый-естествоиспытатель Карл Линней, основоположник биологии, разработавший систему классификации видов растений и животных, которой пользуются и поныне, считал, что «...ласточка живет под крышей европейских домов: зиму она проводит под водой, но весной вылетает на воздух». Он даже вообразить себе не мог, что такая крохотная птичка как ласточка пролетает огромное расстояние и проводит все зимние месяцы в Южной или Восточной Африке!

Ласточка. Фото с сайта animals-birds.ru

Но перелет ласточек из Европы в Африку- это далеко не самое дальнее путешествие. Например, серый буревестник пролетает около 64 тыс. километров из Новой Зеландии к месту зимовки на Алеутских островах! А рекорд по дальности перелета принадлежит полярной крачке - 71 тыс. километров между Гренландией и Антарктикой! 

Рекордсмен по дальности полета - полярная крачка.
Фото из Википедии

И, в то же время, есть другие птицы, которые на зиму перемещаются всего лишь на несколько сот километров относительно летних мест своего обитания. Это, например, синицы. 

Синица. Фото из Википедии

Попросите малыша по нарисованной мною карте показать, какая птица куда летит на зимовку (чтобы увеличить картинку, щелкните на ней мышкой). Это прекрасный повод повторить географию - попросите ребенка при ответе называть части света (например, болотный кулик летит с севера России в Новую Зеландию и с севера Канады на самый юг Южной Америки - Огненную Землю).

Задание на определение путей миграции некоторых птиц

Почему птицы отправляются в полет? 

Очевидно, что это связано с сезонными изменениями (изменениями, вызванными сменой времен года). Меняется погода, пропадает привычная пища. Но тут не все так просто. Для того, чтобы ласточке попасть в теплые края, ей вовсе не надо лететь аж в Южную Африку. И для того, чтобы пережить время, пока нет насекомых, можно перейти на другую пищу. Так делает, например, куропатка, переходя на чисто вегетарианский (т.е. растительный) рацион питания и никуда не улетая на зиму.

Куропатка. Фото из Википедии

Есть гипотеза, что инстинкт совершать такие дальние перелеты у птиц возник во времена последнего ледникового периода, когда ледники покрывали практически всю территорию Евразии. В те времена навык миграции птицам был жизненно необходим. А сейчас он остался как пережиток того трудного времени.

Откуда птицы знают, что пора отправляться в полет?

То, что пора улетать, птицы определяют по своим биологическим часам. Что такое "биологические часы"? Внутри каждого живого организма, будь то птица или человек, есть заданные природой ритмы. Они выработались за миллионы лет существования жизни на Земле и зависят от суточных циклов. Например, все дневные животные спят ночью. И они хотят спать в это время, даже если ночью будет светло, а днем они уже выспались. Их организм "считает" время наступления настоящей ночи и его не может сбить то, что включен свет. Это касается всего: не только сна, а и времени, когда лучше переваривается пища, времени наибольшей умственной активности и т.д. и т.п. У птиц биологические часы гораздо чувствительнее, чем у человека. И когда солнечный день укорачивается, птицы знают, что пора улетать на зиму. Проводились эксперименты - отлавливали диких птиц, содержали их в тепле, хорошо кормили. Казалось бы, зачем им куда-то лететь на зиму? Но как только наступало время перелета, птицы в неволе начинали беспокойно себя вести, у них появлялось "перелетное" поведение. Такое же, как и ух собратьев на воле.

Проведите с малышом эксперимент по наблюдению за увеличением светлого времени суток. Каждый день регистрируйте время восхода и захода солнца (для этого я сделала вот такую таблицу, по щелчку ее можно увеличить и скопировать для распечатки). И уже через неделю-две вы заметите разницу в измерениях. Кстати, не обязательно "ловить" именно момент восхода-захода. Можно, например, как делали мы - записывать время, когда первые солнечные лучи появляются на лоджии и когда солнце с нее уходит. С каждым днем это время начинается все раньше и длится все дольше.

Как птицы находят дорогу в полете?

На этот вопрос у ученых еще нет однозначного ответа. Считается, что во многом их поведение определяет инстинкт. Например, проводился эксперимент на финляндских утках, которых взяли еще яйцами и перевезли на новое место. Вылупившиеся утята ничего не знали о том, куда им лететь на зиму и вокруг не было никого, кто бы мог их этому научить. Но осенью они все-равно полетели к месту зимовки финляндских уток. И на следующий год их обнаружили в стае вместе с их сородичами.

Но как действует этот инстинкт? По показаниям каких приборов ориентируются птицы? В пятидесятых годах зоолог Густав Крамер ставил опыты, чтобы выяснить это. Он наблюдал в неволе за скворцами, содержащимися в специальных клетках. С наступлением весны они все начинали стремиться на северо-восток. Как ни поворачивали клетки, направление их полетов не менялось. Крамер предположил, что скворцы ориентируются по Солнцу. Он поставил систему зеркал так, чтобы солнечные лучи начали падать с противоположной стороны. И птицы поменяли направление своих перелетов на противоположное! 

Стая скворцов. Фото с сайта vev.ru

С тех пор было поставлено много опытов, которые подтвердили, что для перелетающих в дневное время птиц положение Солнца играет основную роль в выборе направления полета. Кроме того, птицы, по-видимому, пользуются какими-то наземными ориентирами - определяют дорогу по изгибам рек, по положению гор.

Но большинство видов птиц днем кормятся и отдыхают, а сам перелет происходит по ночам. Как определяют путь они? Это впервые изучили орнитологи Франц и Элеонора Зауэр. Они предположили, что птицы ориентируются по звездам. Чтобы проверить это, они привезли птиц в планетарий. Когда включили карту звездного неба, соответствующую осени, птицы полетели на юго-запад. А когда картину неба сменили на весеннюю, птицы круто повернули на северо-восток!

Еще один способ, который используют птицы, чтобы определять направление полета - это магнитные поля. Земля - это большой магнит, в котором линии магнитного поля тянутся между Северным и Южным полюсами. У птиц в мозге есть специальный орган, который может эти магнитные поля регистрировать. А в клюве есть частички железа, которые тоже участвуют в определении положения птицы относительно магнитных линий Земли. 

Мы уже как-то делали опыты с магнитами, чтобы своими глазами "увидеть" магнитные линии и чтобы найти магнитное поле Земли. Проведите их с малышом, чтобы он лучше понимал, о чем идет речь.

Если поднести к железным опилкам магнит, то они выстраиваются по направлению магнитных линий

Намагниченная иголка становится вдоль магнитных линий
Земли, так же, как и стрелка компаса.

Интересные факты о перелетах птиц:

• Знаете ли вы, что птицы в большинстве своем летят не все время, а через каждые пару дней перелета делают остановки на 5-10 дней, чтобы поесть и восстановить силы.
• Стаи у разных видов птиц разные по форме: журавли, гуси, утки летят углом (или клином), чибисы, пеликаны, вороны - редкой цепочкой, кроншнепы и кулики летят шеренгой, большинство остальных видов птиц летят беспорядочными замкнутыми стаями.
• Птичьи стаи бывают разные по численности: от десятков тысяч у скворцов до десятка особей у уток. А такие птицы как кукушка, удод, зимородок летят в одиночку.
• Перелет птиц длится около 1-2 месяцев и его продолжительность почти не зависит от его дальности.
• Хищные птицы, аисты, жаворонки, ласточки, стрижи, журавли, фламинго, дрозды летят днем. Большинство остальных птиц - ночью.
• В средней полосе России четко выделяются 6 основных волн прилета птиц весной: 1) середина марта (грачи); 2) конец марта-начало апреля (жаворонки, скворцы, зяблики); 3) середина апреля (большинство птиц - хищные, водоплавающие); 4) до 25 апреля (многие виды мелких птиц; 5) начало мая (кукушки, вертишейки, ласточки, стрижи, соловьи, мухоловки); 6) конец мая (иволга, чечевица. сорокопут).
• Птицы одного вида могут в разных местностях относится к разным группам по способу миграции. Например, крапивник. В Европе он живет оседло, в Канаде и США кочует на небольшие расстояния, а на севере России является перелетным.
• Кроме птиц дальние миграции совершают и другие животные. Например, многие виды рыб. Или бабочки. Данаиды-монархи пролетают из Канады в Мексику на расстояние 4 тыс. километров. Полет длится не одно поколение этих бабочек!

Во многих странах в последние годы очень популярно движение под названием "бёрдинг" (от англ. bird - птица). Смысл его заключается в наблюдении за птицами в естественных условиях. Для того, чтобы заниматься бёрдингом, не нужно никакого особенного снаряжения. Достаточно иметь бинокль, фотоаппарат и блокнот. И много терпения и наблюдательности. По всему миру открываются клубы бёрдеров, им занимаются такие известные люди как Билл Гейтс и принц Чарльз. Конечно, лучше, если для наблюдений за птицами поблизости есть какие-то природные объекты - озеро, лес, поле. Но при желании и в городе  можно найти много интересного. Для бёрдинга могут подойти даже воробьи, поселившиеся под соседским подоконником, или вороны, свившие гнездо над детской площадкой. Чем питаются птицы? Как строят гнезда? Как выводят потомство? Как зимуют? Сколько птиц в стае? Каковы у них взаимоотношения? Как отличаются их песни? Наблюдайте, записывайте, фотографируйте - это очень интересно!

Бердеры. Фото из журнала "Вокруг света"

А в заключение своего рассказа я рекомендую посмотреть вместе с детьми документальный фильм "Птицы. Миграция крылатых" ("Рeuple migrateur"). Реж. Жак Перрен, Жак Клюзо, Мишель Деба (Франция, Италия, Германия, Испания, Швейцария, 2001 г.). Это совершенно необыкновенное зрелище! В фильме рассказывается о миграции птиц и приводятся уникальные съемки птиц прямо во время полета! Для этого впервые в мире использовалась специальная техника и летательные аппараты, которые летели в стае наравне с птицами. Благодаря этому можно увидеть путь птиц их глазами.

Документальный фильм о миграции птиц

Архив прошлых выпусков "Клуба почемучек" можно посмотреть ЗДЕСЬ

Материалы, использованные при подготовке поста:

• Почему не заблудятся птицы? http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/1621/
• Как птицы находят дорогу во время перелетов? http://potomy.ru/school/1135.html
• Миграция птиц. https://ru.wikipedia.org/wiki/Миграция_птиц
• Названа птица с самым дальним ежегодным перелетом (http://www.membrana.ru/particle/14528 сейчас сайт не работает, но есть перепост на сайте https://www.mybirds.ru/forums/topic/55035-ptitsa-sovershayuschaya-samyy-dalniy-ezhegodnyy-perelet-s-ostanovkami/)
• Птица-рекордсмен пролетела почти 12 тыс. км без остановки https://naked-science.ru/article/biology/arkticheskaya-ptitsa-ustanovila-novyj-rekord-besposadochnogo-poleta
• Рекордные маршруты пернатых. Статья в "Науке и жизни" https://www.nkj.ru/archive/articles/18753/

Тут можно прочитать еще о птицах у меня в блоге:

• Список полезных онлайн ресурсов про птиц для бёрдвотчеров и не только

• ТОП-5 программ для определения птиц

• 18 книг для юных бердвотчеров
• Заготавливаем корм для птичьей кормушки

• Правила подкормки птиц зимой в инфографике. Скачать бесплатно

• Презентация для детей Как зимуют птицы. Скачать бесплатно
• Простые эко кормушки: 7 мастер-классов
• Наша кормушка - 11 лет работы

• Как собирать и хранить коллекцию перьев птиц

• Яичные уроки - 8 занятий для детей

• Занятия "Клуба почемучек": 

• "Почему утку назвали "поганкой"?, "Удивительные превращения чаек", "Почему зяблика назвали "зяблик?"

• Занятие по книге Что мы знаем о яйце?

• Мини-книжка своими руками "Серая куропатка"  - самодельное пособие на урок "Окружающего мира"

• Мини-бук "Яйцо скворца"  - наше самодельное пособие

• Лэпбук "Серая ворона" - файлы для распечатки бесплатно!

• мини-бук "Синица" - файлы для распечатки

• мини-бук "Соловей" - файлы для распечатки

И еще про наше участие в мероприятиях по наблюдению птиц:

👍В октябре Евробердвотч и наш марафон в его поддержку: 2019, 2020, 2021

👍В ноябре марафон "Кормим птиц": 2019 в Инстаграм, 2020 и 2021

👍В январе Зимний учет водоплавающих птиц «Серая шейка»:  2020, 2021

👍В апреле флешмоб «Портреты птиц»: 2020 и этот 2021 года

👍В мае учет соловьев «Соловьиные вечера» 2020

А как мы просто наблюдали за птицами можно посмотреть ЗДЕСЬ:

"Открытие" сирийского дятла в Крыму, Наши витютени, Бёрдвотчинг на озере Кызыл-Яр, Воронята-слётки, Наш Орех, Зимний бёрдвочинг, Наблюдения за вороньим гнездом.