Компас при животните

Въведение
С нетърпение чакаме да пристигнат първите щъркели, а през есента с удоволствие наблюдаваме огромните ята отлитащи птици. Но те не са единствените животни, които мигрират. Много тревопасни в Африка, Азия и Америка извършват сезонни миграции, прилепи по целия свят прелитат стотици километри, за да достигнат зимните си територии, а много морски животни плуват хиляди километри всяка година. Миграция осъществяват и някои видове насекоми. Всички те се ориентират по няколко начина, като обикновено ги комбинират.
Слънцето и звездите
Ъгълът под който пада светлината в определени периоди е един от основните ориентири на много животни. Знаейки от коя страна да оставят слънцето, много птици, бозайници и насекоми могат да изминат хиляди километри. През нощта, звездното небе се върти около определена точка – съответният полюс – и животните могат с много голяма точност да определят посоката. Това помага и на много бозайници.
Земни ориентири
Данните от ГПС системите, които се прикачат на мигриращите птици, показват няколко основни миграционни пътища. Това означава, че ятата целенасочено следват различни крайбрежия, планински вериги или минават по определен начин покрай тях. Това може да е свързано и със съответните въздушни течения, които са постоянни. Наближавайки целта, някои птици, като гълъбите, могат безпогрешно да открият конкретна точка. Това се използвало от хората за бързо предаване на съобщения през вековете.
Ментална карта
Анализ на мозъка на някои животни като прилепи, които извършват миграции по няколко пъти в живота си, показва наличието на ментална „карта“ на маршрута след като е изминат веднъж. Това значи, че те запомнят пътя и през следващите годни знаят къде отиват.
Вграден компас
Дълги годни се смятало, че животните могат да се ориентират използвайки магнитното поле на Земята. Доскоро изследователите не знаели как точно се осъществява това, но вече има данни, според които в някои клетки се натрупват съединения на желязото. Те са много чувствителни и се ориентират по магнитните линии, точно като стрелка на компас. Така например морските костенурки успяват да „почувстват“ посоката.
Повечето мигриращи видове комбинират всички тези или няколко от начините, за да достигнат до целта си, а много от тях се връщат през следващата година или сезон. Тоест, те все пак имат някаква памет, която ги ориентира, въпреки вградените им механизми. Птиците летят на ята, така че е допустимо младите индивиди да следват „знаещите“. Но един вид пеперуди, както и много видoве риби, а също и някои птици, изминават хиляди километри, за да остават поколение в далечни страни, а новото поколение успява безпогрешно да се върне обратно. Това се постига чрез специални генетични механизми, които се включват точно когато трябва. Такива механизми са развити от еволюцията в продължение на милиони години и се предават на следващото поколение. Ако при някой индивид механизма липсва, той просто не може да достигне до целта си и да остави поколение.
Ориентация при различни животни
Ориентацията на животните в пространството е една от най-мистериозните им черти. Те намират пътя към дома, дори ако съдбата ги отведе на много отдалечени места.
Много животни, от пчели до китове, намират правилната посока с лекота. При това те използват ултразвук, химическа ориентация и много други начини за „навигация“.
След като пчелите работнички са събрали много нектар и прашец, те се връщат в кошера, ръководени от слънцето (по-точно от поляризацията на небето; пчелите различават посоките на трептенията на поляризираната светлина). Когато се върнат, те информират другите пчели не само за разстоянието, на което се намира храната, но преди всичко за нейното положение спрямо слънцето.С помощта на специален кръгов танц пчелите съобщават например, че източникът на нектар се намира на разстояние до 100 м от кошера. Ако източникът е по-далеч от 100 м, тогава пчелата изписва цифра, подобна на буквата "фита" от старата кирилица. Движейки се по "крачетата" на средната пръчка, пчелата размахва корема си.
Броят на поклащанията показва разстоянието до източника на храна, а наклонът спрямо вертикалата е ъгълът спрямо слънцето, под който другите пчели трябва да летят. Оказва се обаче, че само танците не са достатъчни. Миризмата, която "изтече" от танцьорката, показва кои цветя трябва да бъдат посетени там. При предаване на информация звуковите сигнали също са важни - ако скаутът бръмчи малко по-малко от половин секунда, това означава, че разстоянието до цветята е около 200 м. За да определят правилната посока на движение, животните трябва да определят позицията си според до земни забележителности. Специални сетивни органи могат да измерват гравитацията и геомагнитното поле на Земята, да предават тази информация на мозъка и да определят какви мускулни движения са необходими за промяна на посоката.
Птиците, които заминават за зимата и се връщат у дома, се ръководят от слънцето, звездите или промените в атмосферното налягане.
Много животни в хода на миграцията се ръководят от постоянни, добре маркирани точки от земния ландшафт. Птиците по време на полети летят по реки и брегове.
Бозайниците и насекомите по време на кратки пътувания се ръководят от определени характеристики на ландшафта. Някои животни определят посоката на движението си по позицията на слънцето, по-трудно, тъй като слънцето променя позицията си в небето през деня.
Птици, пчели, оси, мравки и някои пеперуди успешно изчисляват дневното движение на слънцето с помощта на собствения си „биологичен часовник“ и определят правилната посока на движение. Дори при облачно време тези животни могат много точно да определят посоката с помощта на поляризирана светлина. Слънчевите лъчи се разминават в различни посоки, но навлизайки в земната атмосфера, те се пречупват и поляризират. Човекът, за съжаление, не може да използва поляризирана светлина като ориентир.
Някои птици и жаби могат да се ориентират по звездите и, подобно на хората, да определят севера по Полярната звезда и юга по Южния кръст. Гълъбите се ръководят не само от прекрасното си зрение, но и от добре развитото си обоняние.

Геомагнитното поле на Земята.
Между северния и южния магнитни полюси на земното кълбо съществуват невидими сили, чието съществуване може да се докаже с обикновен компас. Човек може да използва това устройство, когато определя местоположението си, но, както се оказа, животните също имат подобни възможности и използват магнитното поле на Земята.
Според учените линиите на магнитното поле се използват например от китовете. Това обяснява хвърлянето на китове на брега, който е на пътя им. Методът за ориентация с помощта на геомагнитното поле на Земята най-често се използва от птиците. В тъмна нощ, с много облаци, когато звездите или други ориентири са напълно невидими, в претъпкан мрак, птиците намират посоката, от която се нуждаят, и се придържат към нея през цялото време.
Сдвоените мъжки и женски императорски пингвини остават в морето доста далеч един от друг. Но с настъпването на периода на гнездене птиците следват една и съща посока и се срещат, достигайки крайната цел на пътуването си. Повечето мигриращи птици могат да усетят геомагнитното поле на Земята. "Устройството", което възприема магнитните линии, според изследователите, е кръвоносната система. Кръвта на животните съдържа червени кръвни клетки, съдържащи желязо, и цялата кръв е отличен електролит.

Химически вещества.
Много интересно явление е редовната миграция на рибата сьомга от местата, където се раждат, до Атлантическия океан и след това обратно - до местата за хвърляне на хайвер в сладководни резервоари. Смята се, че оптичният фактор помага на рибата сьомга при избора на посока. Освен това рибата сьомга може да се ориентира и по химичния състав на водата в родните си реки.
Химическият състав на водата вероятно също играе важна роля по време на миграцията на речните змиорки към местата за хвърляне на хайвер в Саргасово море.
Други "пътешественици" - зелени костенурки - всяка година отиват на дълго пътуване от Бразилия до местата за размножаване на остров Възнесение, който се намира в Централния Атлантик. Когато плуват, зелените костенурки вероятно се ориентират, използвайки обонянието и вкуса си.
Женските на много видове пеперуди отделят специални химикали, наречени феромони, които са вид "еротично послание", което привлича мъжките.
Прилепите издават звуци с много висока честота. Тези звуци отскачат от препятствията, връщат се обратно към животното и се улавят от големите уши. Благодарение на тази прецизна система за ориентиране, животните перфектно локализират позицията си в тъмното, могат да избягват всяко препятствие и освен това да улавят летящи нощни насекоми, като молци, с които се хранят. А пеперудите от своя страна създават специални "препятствия", за да заблудят прилепа. Сивата салангана има и развита система за ехолокация, благодарение на която се ориентира в тъмното. Ехолокацията е от съществено значение за тези птици, тъй като те гнездят в пещери. Делфините и някои китове използват подобни звуци, за да общуват в група.
Сините китове могат да се чуват на разстояние до 850 км. по време на дълги миграции мъжките гърбати китове пеят „песни, които се чуват от други китове, които са на голямо разстояние от тях.

Е, къде е скрит този специален компас?
Тази загадка отдавна представлява интерес за учените, така че днес вече е създаден раздел в биологията, който изучава ориентацията на животните в космоса. Нарича се бионавигация.
Оказва се, че в търсене на правилната посока животните използват едновременно обоняние, зрение и тънък слух. Въпреки това, колкото и да напрягате очите, носовете, мустаците и ушите си, не можете да видите и помиришете дома си от голямо разстояние.

Какво друго действа като навигатор?
Не толкова отдавна американски учени предположиха, че ориентацията на животните се извършва по магнитните линии на нашата планета. И изглежда така: магнитно поле засяга радикалите, които се образуват в молекулите на криптохрома, специален протеин, който е част от клетките на живия организъм. За нас, простосмъртните, е трудно да го разберем, но все пак ще опитаме.
Нека си представим тази протеинова молекула, която има магнитни свойства. Когато е в познато поле, животното се чувства комфортно. А когато домашния любимец е далеч от дома, магнитното поле се променя и протеиновата молекула започва да се върти в съответствие с линиите на полето, дразнейки нервните окончания. Животното ще се чувства неудобно, докато не се върне на обичайното си място на пребиваване, тоест в обичайното магнитно поле.
Обитателите на водата и почвата се подпомагат от способността да се ориентират според характеристиките на химичния състав на околната среда. Принципът е същият - необичайният химичен състав причинява дискомфорт, така че съществото се стреми с в