Бабочка массой меньше грамма может пересечь почти целый континент и прилететь в лес, которого никогда раньше не видела. У неё нет ни карты, ни опытного проводника, а маршрут повторяется из поколения в поколение.
2. Путешествие длиннее одной жизни
Осенью миллионы восточных североамериканских монархов летят из Канады и США к горным лесам центральной Мексики. В зависимости от места старта путь отдельной бабочки может составлять несколько тысяч километров.
Осеннее поколение необычно долговечно. Летние монархи живут несколько недель, а у мигрирующих половое созревание откладывается и жизнь растягивается на многие месяцы. Благодаря этому одна бабочка способна долететь на юг и пережить зиму.
Весной обратный путь разбит на эстафету. Перезимовавшие бабочки летят на север, откладывают яйца, затем маршрут продолжают их потомки.
3. Солнце вместо стрелки компаса
Главный известный инструмент монарха — солнечный компас. Бабочка оценивает положение Солнца и выбирает нужное направление. Но Солнце движется по небу, поэтому одной картинки перед глазами недостаточно.
Здесь помогают циркадные часы — внутренний суточный механизм. Особенно важны часы в усиках. В опытах с изменённым режимом освещения у бабочек сдвигалось ощущение времени, и они выбирали неправильный курс.
Глаза воспринимают свет, а мозг сопоставляет положение Солнца со временем суток. Это не навигатор с указанием ближайшего поворота, а система постоянной поправки направления.
4. Что происходит в облачный день?
Когда Солнце закрыто, монархи не обязательно сразу сбиваются. Они могут использовать поляризацию света — невидимый человеку рисунок, возникающий при рассеянии солнечных лучей в атмосфере.
Есть и резервный магнитный компас. В лабораторных опытах изменение магнитного поля влияло на направление полёта бабочек при пасмурном освещении.
Однако компас ещё не карта. Он говорит, куда направляться, но не объясняет, откуда бабочка знает конкретную область зимовки. Здесь могут участвовать врождённая программа, ландшафт, ветры, температура и запахи.
5. Дорога без точного расписания
Монархи используют восходящие потоки воздуха и могут долго планировать, экономя энергию. Ночью они прекращают дальний перелёт и собираются на деревьях.
Ветер сносит насекомых, холод задерживает их, а засуха меняет доступность цветов с нектаром. Поэтому миграция — сочетание врождённого курса и постоянной реакции на погоду.
Мексиканские зимовки расположены в прохладных влажных высокогорных лесах. Там бабочки образуют огромные скопления на деревьях, снижая расход энергии до весны.
6. Что говорит наука
Опыты в полётных симуляторах подтвердили существование компенсированного по времени солнечного компаса. Исследования биологических часов показали важную роль усиков.
Магнитный компас подтверждён как резервный механизм. Однако ранние эксперименты давали противоречивые результаты, и детали магнитной чувствительности продолжают изучать.
Наиболее вероятно, что общий маршрут задаётся наследственной программой, а свет, внутренние часы, магнитное поле и погода помогают удерживать курс. Как именно бабочки находят отдельные горные районы, пока известно не полностью.
7. Итог
Итак, монарх проходит тысячи километров благодаря целому набору ориентиров. Это навигация без карты, но далеко не вслепую.
Подпишитесь, если хотите чаще разбирать инженерные решения природы.
