 Skąd ptaki wiedzą, jak wrócić do domu?
Trwają intensywne przeloty ptasie. Zdolności nawigacyjne ptaków są tak doskonałe, że wiele ptaków m.in. bociany i inne ptaki budujące duże gniazda, wracają do swoich, a nie do wybranych losowo gniazd. Jak to robią?
Do niedawna sądzono, że ptaki do nawigacji używają wzroku, zapachu oraz wewnętrznego kompasu, wykorzystującego ziemski magnetyzm. Żaden z wymienionych zmysłów nie tłumaczy jednak, w jaki sposób ptaki wiedzą, jak wrócić z miejsc, w których przedtem nie były.
Ostatnie badania wskazują, że ptaki do orientacji w terenie korzystają z infradźwięków. Infradźwięki są to dźwięki o bardzo niskiej częstotliwości (o częstotliwości fal infradźwiękowych można przeczytać tutaj), niesłyszalne dla ludzkiego ucha. Źródłem tego rodzaju dźwięków w atmosferze są m.in. trzęsienia ziemi, lawina, wybuch wulkanu czy głębokowodne fale morskie. Co ciekawe, także samolot ponaddźwiękowy. Naturalne infradźwięki są swoistym ptasim kompasem, o ile ukształtowanie terenu nie wpływa zaburzająco, dźwięki wydawane przez samoloty ponaddźwiękowe uniemożliwiają ptakom orientację w przestrzeni. Badania naukowe prowadzone były głównie z wykorzystaniem tras lotów samolotów pasażerskich Concorde, które od 2003 roku już nie latają.
Podczas propagacji (rozprzestrzeniania się) infradźwięków nad lądem, tak jak w przypadku dowolnych innych fal, ulegają one odbiciu i zakrzywianiu na napotkanych przeszkodach, takich jak np. góry. Wiatr i zimne powietrze również powodują zmianę kierunku propagacji fal. Tak więc topografia terenu oraz warunki atmosferyczne tworzą dla danego miejsca charakterystyczną mapę (infra)dźwiękową.
Infradźwięki nie są słyszalne przez człowieka, ale ptaki i niektóre inne zwierzęta potrafią je odbierać (np. słonie, o czym można przeczytać w artykule Słoń nie potrzebuje telefonu komórkowego). Charakterystyczną cechą fal akustycznych o częstotliwościach infradźwiękowych jest to, że są one bardzo długie i mogą rozchodzić się na ogromne odległości.
Hipotezę o tym, że mapa akustyczna odgrywa istotną rolę w nawigacji podczas drogi ptaków „do domu” potwierdzono badaniami przeprowadzonymi na gołębiach. Przez prawie 20 lat obserwowano trzy stada gołębi, lecące z trzech różnych miejsc, lecz do tego samego punktu przeznaczenia. Jedno ze stad praktycznie zawsze się gubiło po drodze. Tylko jeden raz gołębie z tego stada trafiły prosto do celu.
Na podstawie danych o ukształtowaniu terenu na trasie przelotu gołębi oraz historycznych danych o warunkach atmosferycznych, stworzono mapę dźwiękową terenu, nad którym przelatywały stada ptaków. Okazało się, że ukształtowanie terenu, nad którym przelatywało gubiące się stado gołębi, było przyczyną zakłóceń rozchodzenia się infradźwięków, a te docierały w minimalnym stopniu lub nie docierały w ogóle do przelatujących ptaków. W dniu, w którym gołębie z łatwością wróciły do domu, miało miejsce zjawisko noszące nazwę inwersji temperatury. Zazwyczaj temperatura powietrza spada wraz ze wzrostem wysokości (im wyżej, tym zimniej). Przy inwersji temperatury sytuacja jest odwrotna, tzn. im wyżej, tym cieplej. Rozkład temperatury w atmosferze wpływa na sposób rozchodzenia się w niej dźwięków. Specyficzne ukształtowanie terenu na trasie przelotu gołębi oraz normalny rozkład temperatury wpływały negatywnie na zdolności nawigacyjne ptaków. Natomiast zmiana rozkładu temperatury umożliwiła rozchodzenie się infradźwięków nad badanym obszarem i ptaki z łatwością wróciły do miejsca przeznaczenia.
Innym źródłem zaburzenia rozchodzenia się infradźwięków i tym samym kłopotów ptaków z nawigacją może być startujący samolot ponaddźwiękowy. Jonathan Hagstrum, geofizyk z U.S. Geological Survey przeanalizował wypadki zagubienia się stad gołębi pocztowych w zależności od warunków pogodowych i startów samolotów ponaddźwiękowych w pobliżu przelatującego stada. Okazało się, że wszystkie zagubienia stad gołębi pocztowych były związane ze startem samolotu Concorde na ich trasie, a więc z zaburzeniem naturalnej „mapy dźwięków”. Naukowiec sądzi także, że ptaki dzielą podróż na etapy, przechodząc z jednego „krajobrazu akustycznego” do drugiego, przy czym młode ptaki powracające z ciepłych krajów pierwszy raz uczą się infradźwięków od starszych.
GRUPA MEDIA INFORMACYJNE & ADAM NAWARA |
