Эксперименты Роуэна с воронами

Хотя первые работы Роуэна убедительно показали, что можно подготовить взрослых юнко к размножению путем искусственного удлинения светового дня, эти эксперименты не дали почти никаких определенных результатов по поводу собственно перелетов. Вполне возможно, однако, что юнко после того, как были экспериментально подготовлены к размножению и выпущены, мигрировали на север. Чтобы проверить это предположение, Роуэн использовал ворон — птиц более заметных. В результате аналогично поставленного эксперимента к началу ноября 69 подопытных ворон были искусственно подготовлены к размножению, а 14 птиц, содержавшихся всю осень в вольерах без дополнительного освещения, служили контролем. Обе группы птиц были выпущены 9 ноября, когда вся дикая популяция ворон, за очень редкими исключениями, уже давно откочевала на юг примерно в район Оклахомы. Прежде чем выпустить ворон, в печати и по радио широко объявили о проводимых экспериментах. Каждому жителю Альберты было предложено отстреливать ворон, сообщать номера колец, которыми они были помечены, и присылать тушки птиц на обследование. Вороны были выпущены как раз накануне Дня Благодарения (официальный праздник в память первых колонистов Массачусетса, отмечаемый в США в последний четверг ноября), когда большое число охотников-любителей могло использовать свободное время для отстрела ворон.

Несколько ворон было убито всего в нескольких километрах от Эдмонтона — слишком близко, чтобы судить о том, куда бы они полетели, если бы их оставили в покое. Что касается контрольных ворон, то только о четырех из них сведения пришли издалека: они летели на юго-восток, т. е. по обычному маршруту их осенних миграций. Одна из них пролетела 320 километров в сторону Оклахомы. 16 подопытных ворон были добыты на значительном расстоянии, 8 из них двигались на юг и юго-восток, а 8 — на север и северо-запад. Тот факт, что равное число подопытных ворон двигалось и в северную и в южную сторону (т. е. в направлении осенних и весенних перелетов), затрудняет толкование результатов эксперимента. Очень может быть, что те вороны, которые двигались на юг, не были окончательно подготовлены к размножению экспериментальным режимом освещения. Конечно‚ можно считать, что птицы просто разлетались на большое расстояние без выбора определенного направления. Однако показательно, что ни одна из контрольных птиц не полетела на север, тогда как из числа подопытных ворон на север полетела половина. В дополнение к этим 8 воронам, определенно двигавшимся на север и северо-запад, еще несколько ворон было замечено на расстоянии до 480 километров к северу от Эдмонтона в ноябре и декабре. Зимой вороны так редки в обширном малонаселенном районе севернее Эдмонтона, в бассейне Пис-Ривер и Малого Невольничьего озера, что можно почти с уверенностью сказать, что замеченные, но не добытые здесь вороны были подопытными птицами Роуэна. Плотность населения к югу от Эдмонтона значительно выше, чем к северу, не может быть, поэтому сведен я о повторных встречах выпущенных ворон, летевших по маршруту осенних миграций, относительно завышены.

самая северная из восьми ворон была добыта в феврале в 160 километрах от Эдмонтона охотником, который жил в этой дикой местности с осени и ничего не знал о проводимых экспериментах. Появление вороны в этот мертвый сезон так удивило его, что он посчитал это галлюцинацией, развившейся в результате долгого одиночества. Он застрелил ее, чтобы убедиться, что находится в здравом уме. Обнаружив, что ворона окольцована, он сохранил кольцо и сообщил об этом позже, весной, когда вернулся в цивилизованные места.

На первый взгляд кажется, что Роуэн полностью решил проблему сезонной приуроченности миграций птиц. После того как ему удалось искусственно вызвать у юнко готовность к размножению раньше положенного срока, к середине зимы, он сократил длину светового дня и тем самым вернул птиц в исходное неактивное состояние как раз к периоду, когда в обычных условиях они приступают к размножению. Таким образом, можно было думать, что длина светового дня либо стимулирует, либо угнетает способность к размножению у птиц. Но когда эксперименты Роуэна были повторены на других видах и в другие сезоны, оказалось, что этот фактор иногда совершенно не действует. Например, искусственное удлинение светового дня летом или ранней осенью не вызывает увеличения размеров семенников или яичников, хотя и бывают значительные индивидуальные вариации и различия между отдельными видами. Большинство же птиц реагирует на удлинение светового дня только зимой и весной, а через несколько недель или месяцев после сезона размножения они находятся в рефрактерном состоянии.

Роуэн выбрал для своих экспериментов виды, которые не вылетают осенью за пределы умеренного пояса. Вороны в Оклахома в течение всей весны находятся в условиях возрастающей продолжительности дня, так же как и юнко в тех широтах, где они зимуют. Но многие птицы мигрируют в тропики, где продолжительность ДНЯ почти не меняется. И все же каждую весну они начинают двигаться на север с удивительной пунктуальностью.

Еще более трудно объяснить только на основании продолжительности дня очень строго датированные перелеты северных птиц далеко на юг через тропики. Они летят из районов с очень длинным днем, доходящим в Заполярье до непрерывного. Через тропики, где день длится около 12 часов, и затем, к концу путешествия, попадают в условия ранней весны Южного полушария. В октябре и ноябре день на их зимовках увеличивается, а не сокращается, однако они остаются в рефрактерном состоянии до тех пор, пока не наступит весна в Северном полушарии. Но именно в это время на их зимовках день становится все короче и короче.

Хотя Роуэн, вполне естественно, был доволен успешными результатами своих опытов, он отчетливо сознавал все эти противоречия и в 1931 г. сформулировал вывод о том‚ что репродуктивная способность трансэкваториальных мигрантов подвержена ежегодной цикличности, при которой рефрактерное состояние сохраняется в условиях увеличивающегося дня (Южное полушарие) до тех пор, пока они не отправятся на север и не пересекут тропики во второй раз. На эти виды птиц должна действовать не продолжительность дня сама по себе, а какие-то другие сигнальные факторы, стимулирующие их перелеты на север. Тем не менее первопричиной всего этого механизма Роуэн считал размеры и функциональное состояние семенников и яичников и полагал, что, достигая максимальных размеров, они создают высокую концентрацию половых гормонов‚ которые затем поступают в кровь и вызывают действие инстинкта миграций. Поскольку некоторые формы брачного поведения при определенных условиях могут быть стимулированы половыми гормонами, Роуэн заключил, что и миграции принадлежат к этой же категории.

Позднее сходные эксперименты были проведены Альбертом Вулфсоном, который работал с несколькими близкими подвидами юнко, зимующими в Калифорнии. Один из этих подвидов-оседлый, другие же каждую весну летят на север, на гнездовья, разбросанные по тихоокеанскому побережью Канады и Южной Аляски. Как и Роуэн, Вулфсон обнаружил, что искусственное удлинение светового дня зимой вызывает у юнко преждевременное развитие гонад независимо от того, к какому типу принадлежит данная птица — к мигрирующим или оседлым. Когда этих птиц выпустили, перелетные юнко сразу исчезли и одна из них была впоследствии обнаружена на 320 километров к северу. Оседлые же юнко, как выяснилось, все время оставались поблизости. Этот эксперимент показал, что полностью подготовленные к размножению птицы могут мигрировать на север, но только если они обладают наследственной основой перелетных птиц.