Cum se orientează păsările migratoare în zbor pentru a parcurge mii de kilometri

Cuprins

1 Migrația păsărilor este un mister parțial descoperit
2 Cum se orientează păsările migratoare în zbor
3 Cum știu când să plece și când să se oprească
4 Puii sunt „programați' genetic?
5 Ce se întâmplă când „sistemul' dă erori

Le observi grupându-se zgomotos pe câmpuri, în fiecare toamnă. Își iau zborul și se îndreaptă către „țările calde', așa cum am învățat de mici. Se întorc de fiecare dată ca să ne anunțe venirea primăverii. Parcurg mii de kilometri fără hărți ori sisteme de navigație, fără Google Maps sau vreun ghidaj de la sol. Pare incredibilă această precizie care îi umilește până și pe cei mai pricepuți dintre inginerii de navigație. Migrația păsărilor călătoare este unul dintre cele mai spectaculoase fenomene ale lumii naturale. Și cum se orientează păsările migratoare în zbor pentru a parcurge mii de kilometri vom descoperi în continuare.

Migrația păsărilor este un mister parțial descoperit

În vremuri demult apuse, Aristotel credea că rândunelele hibernează în fundul lacurilor pe timpul iernii. Alți gânditori antici erau convinși că unele păsări se transformă în alte specii odată cu schimbarea anotimpurilor. Abia în secolul al XVIII-lea, oamenii de știință au început să accepte că păsările chiar zboară spre alte meleaguri cu temperaturi mai ridicate. Iar ultimele decenii ne-au dat șansa de a începe să înțelegem cu adevărat cum reușesc să facă asta.

Migrația păsărilor este un sistem care a funcționat perfect milioane de ani. Și a evoluat de-a lungul vremurilor, pe continente care arătau diferit, în climate care s-au schimbat dramatic de nenumărate ori. Sistemele de navigație care există astăzi sunt rezultatul acestei lungi calibrări evolutive. Este vorba despre un set de instrumente complementare și extrem de robuste, care funcționează în condiții foarte variate.

O rândunică ce pleacă din România în august și ajunge în Africa de Sud în noiembrie, parcurgând circa 10.000 de kilometri, folosește simultan busola magnetică, soarele, stelele, mirosul și memoria vizuală a peisajului. Nu le alege conștient. Pur și simplu le activează pe toate. Și le integrează automat într-o decizie de navigație care se actualizează continuu pe tot parcursul zborului. Ca să îți faci o idee, gândește-te că omul a inventat GPS-ul acum câteva decenii și tot ratează ieșirile de pe autostradă. Or, rândunele traversează continente și nu ratează niciodată destinația.

RECOMANDAREA NOASTRĂ:

Cum arată apartamentul Ramonei Olaru: Casa mea trebuie să fie perfectă, pe placul meu și inima mea. Valoarea lui atât era, 300.000 de euro, dar..."

Cum se orientează păsările migratoare în zbor

Dacă ar fi să alegi o singură superputere a păsărilor migratoare, aceasta ar putea fi magnetorecepția. Este capacitatea de a detecta câmpul magnetic al Pământului și de a-l folosi ca busolă. Cu alte cuvinte, e ca un GPS biologic, integrat direct în sistemul nervos al păsării, fără baterie și fără risc de semnal slab. Dar câmpul magnetic al Pământului nu este uniform. Variază în intensitate și în unghi de înclinație în funcție de latitudine. Și oferă astfel o grilă invizibilă de informații despre poziția geografică.

Păsările pot citi această grilă și pot determina, cu o precizie remarcabilă, unde se află și în ce direcție trebuie să zboare. Mecanismul exact prin care se întâmplă asta a fost subiectul unor dezbateri aprinse în comunitatea științifică. Și se disting în dezbateri două teorii principale. Cercetările recente sugerează că ambele ar putea fi corecte simultan. Căci, natura a găsit de cuviință să „instaleze' două soluții pentru aceeași problemă.

RECOMANDAREA NOASTRĂ:

Cum arată apartamentul în care locuiește Maia Sandu. Președintele Republicii Moldova are o locuință cu două camere, care este modest mobilată

Prima teorie implică mici cristale de magnetită, un mineral feromagnetic. Este vorba despre niște particule minuscule de fier, regăsite în ciocul și în țesuturile craniene ale multor specii de păsări. Aceste cristale se aliniază cu câmpul magnetic, la fel cum acul unei busole se aliniază cu nordul. Și îi oferă păsării informații despre direcție.

A doua teorie este și mai fascinantă. Se pare că păsările ar putea literalmente să vadă câmpul magnetic. În ochii lor există o proteină numită criptocrom, sensibilă la lumina albastră, influențată de câmpul magnetic. Prin intermediul unor reacții chimice cuantice, păsările ar percepe câmpul magnetic ca pe o suprapunere vizuală peste imaginea normală, ca un fel de filtru invizibil care le arată direcția. Este, fără nicio exagerare, unul dintre cele mai ciudate mecanisme din biologie.

Se ghidează după soare și stele

Dacă magnetorecepția pare ceva desprins din scenarii de filme SF, poate că te va atrage mai mult sistemul de navigație astronomică al păsărilor migratoare. Multe specii folosesc și poziția soarelui pe cer ca instrument de orientare, un cronometru solar intern combinat cu un simț al direcției. Căci păsările au un ceas biologic extrem de precis, care le permite să compenseze mișcarea aparentă a soarelui pe parcursul zilei. Cu alte cuvinte, știu nu doar unde este soarele în acest moment, ci și unde ar trebui să fie la o anumită oră a zilei. Și pot calcula direcția pe baza acestei informații. Este astronomie aplicată, efectuată instinctiv.

Și mai spectaculos este comportamentul păsărilor care migrează noaptea. Și este vorba despre o categorie surprinzător de numeroasă, care include sturzii, privighetorile, pitulicile și multe altele. Aceste specii folosesc stelele, configurația cerului de noapte în jurul Stelei Polare, ca punct de referință.

Cercetătorul Stephen Emlen a demonstrat, în anii ’60, printr-o serie de experimente ingenioase, cu o specie de păsări nord-americane, că puii învață configurația cerului înstelat în primele săptămâni de viață. Și identifică punctul în jurul căruia stelele par să se rotească. Odată această informație fixată, o folosesc pentru tot restul vieții ca busolă nocturnă. Iar dacă experimentul modifica artificial centrul de rotație al stelelor, păsările își recalibrau busola în consecință, convinse că nordul era altundeva.

Știu să își aleagă puncte de reper

Navigația astronomică și magnetică le oferă păsărilor direcția generală. Dar, pe măsură ce o pasăre se apropie de destinație, intervine recunoașterea vizuală. Un lac anume, o pădure și chiar același copac în care a cuibărit anul trecut fac pasărea să revină în locurile cunoscute ei. Păsările adulte care au mai făcut traseul sunt adevărate baze de date geografice ambulante. Știu că un anumit lanț muntos înseamnă că trebuie să vireze ușor spre est. Știu că o coastă de mare înseamnă că destinația finală este la două zile de zbor spre sud.

Și mai știu că un anumit lac este locul potrivit pentru o oprire de refacere, pentru că acolo există hrană din belșug și adăpost sigur. Râurile, coastele, văile și crestele munților funcționează ca niște autostrăzi vizuale pe care generații de păsări le-au folosit și transmis mai departe. Un pui care face prima migrație urmează instinctul magnetic și astronomic. Un adult, în schimb, care face a zecea oară același drum, recunoaște peisajul ca un șofer experimentat pe un traseu binecunoscut.

Simțul mirosului le ajută enorm

Timp îndelungat, mirosul a fost considerat irelevant pentru navigația păsărilor. Căci păsările nu sunt precum câinii, ar putea spune unii. Totuși, studii recente au complicat lucrurile. Porumbeii voiajori sunt poate cele mai studiate păsări în ceea ce privește orientarea în zbor. Iar cercetările au arătat că anestezirea temporară a simțului olfactiv îi dezorientează semnificativ. Porumbeii cărora nu le funcționa mirosul aveau mult mai multă dificultate în a-și găsi drumul spre casă.

Teoria care a câștigat tot mai mult teren sugerează că păsările pot construi o hartă olfactivă a teritoriului. Este vorba despre o amprentă a mirosurilor purtate de vânt, care variază în funcție de locație, vegetație, sol și umiditate. Această hartă nu înlocuiește celelalte sisteme de navigație, dar le completează. Și oferă un strat suplimentar de informații locale, mai ales în apropierea zonelor cunoscute. Este o idee care continuă să genereze dezbateri aprinse în ornitologie. Dar dovezile se acumulează și puțini cercetători mai resping astăzi complet ipoteza olfactivă.

Înălțimea zborului și curenții de aer contează

Un navigator bun nu se bazează doar pe busolă, ci și pe condițiile de zbor. Multe specii de păsări migratoare zboară la altitudini surprinzătoare. Spre exemplu, gâștele care traversează Himalaya pot atinge altitudinea de 9000 de metri, aproape de limita la care oxigenul devine insuficient pentru zbor. La altitudini mai modeste, păsările exploatează cu măiestrie curenții termici, acele coloane de aer cald ascendent care se formează deasupra suprafețelor încălzite de soare.

Berzele, ulii și alte specii care planează urcă în spirală pe acești curenți, fără să bată din aripi. Ele câștigă altitudine fără efort, apoi planează pe distanțe lungi spre următorul curent termic. Este o formă de navigație eficientă energetic. Și explică de ce aceste specii aleg rute terestre în locul mărilor deasupra cărora nu există curenți termici.

Vântul este un alt factor critic. Păsările nu zboară împotriva vântului dacă pot evita asta. Pleacă atunci când vântul le este favorabil, se opresc când se schimbă condițiile și reiau zborul când situația meteorologică devine propice. Au, în esență, un simț meteorologic practic care le permite să optimizeze consumul de energie pe distanțe enorme.

Cum știu când să plece și când să se oprească

Cum se orientează păsările migratoare în zbor pentru a parcurge mii de kilometri se dezbate încă intens. Dar orientarea în zbor este doar o parte din poveste. Căci și sincronizarea are rolul ei esențial. Cum știe o pasăre că a sosit momentul plecării și cum știe când să se oprească pentru odihnă sau când a ajuns la destinație? Ei bine, facctorul declanșator principal al migrației este modificarea duratei zilei. În limbaj tehnic, se numește fotoperiodism.

Pe măsură ce zilele se scurtează, toamna, sau cresc, primăvara, un mecanism hormonal fin calibrat se activează în corpul păsării. Nivelul de hormoni specifici crește. Se modifică și comportamentul alimentar, păsările mâncând mai mult pentru a-și forma depozitele de grăsime necesare zborului de lungă distanță. În plus, resimt o stare de neliniște specifică premergătoare migrației.

Temperatura și disponibilitatea hranei modulează acest factor declanșator, dar nu îl înlocuiesc. De aceea, chiar și în toamnele calde, păsările pleacă aproximativ la același moment. Pentru că ceasul lor intern răspunde la lumină, nu la termometru. De aceea schimbările climatice creează dificultăți reale. Dacă insectele și plantele răspund la temperatură, iar păsările răspund la lumină, cele două sisteme pot ieși din sincron cu consecințe serioase.

Puii sunt „programați' genetic?

O altă temă de dezbatere intensă se referă la puii care migrează singuri, fără adulți care să le arate drumul. Cucul european este exemplul clasic. Adulții pleacă din Europa spre Africa cu câteva săptămâni înainte de pui. Aceștia din urmă rămân, se hrănesc singuri și pornesc ulterior pe același traseu, fără nicio demonstrație prealabilă. Cum este posibil? Răspunsul este că direcția generală, distanța aproximativă și durata zborului sunt, într-o proporție semnificativă, programate genetic.

Cu alte cuvinte, este vorba despre o informație biologică concretă primită genetic. Un pui de cuc știe că trebuie să zboare spre sud-sud-vest timp de aproximativ X zile, că trebuie să traverseze Mediterana și Sahara și că, undeva, în Africa Subsahariană, va găsi condițiile potrivite pentru iernare. Este ca și cum ai fi programat cu un traseu de navigație fără să conștientizezi că urmezi un traseu. Un cuc adult, care a făcut deja câteva migrații, are o precizie mult mai mare decât un pui în prima călătorie. E drept că greșelile de navigație ale primului an costă uneori viața păsării.

Ce se întâmplă când „sistemul' dă erori

Oricât de performant ar părea acest sistem complex care ghidează păsările migratoare, se întâmplă să mai dea și greș. Furtunile puternice pot dezorienta păsările și le pot purta sute de kilometri în afara traseului normal. Poluarea luminoasă a orașelor perturbă navigația astronomică nocturnă. Milioane de păsări mor în fiecare an din cauza coliziunilor cu clădirile iluminate, atrase și dezorientate de lumina artificială.

Câmpurile electromagnetice generate de liniile de înaltă tensiune și de instalațiile industriale pot interfera cu magnetorecepția, provocând confuzie de orientare. Schimbările climatice modifică disponibilitatea resurselor de-a lungul rutelor de migrație. Și le forțează să se adapteze rapid la trasee care au funcționat nemodificate timp de mii de ani.

Există și cazuri fascinante de „migrație aberantă'. Este vorba despre păsări care apar la mii de kilometri față de arealul lor normal, purtate de vânturi ciudate sau pentru că sunt înzestrate cu o anomalie genetică de navigație. Aceste rătăcitoare sunt o bucurie pentru iubitorii de păsări și o sursă de informații valoroase pentru ornitologi despre limitele și flexibilitatea sistemelor de navigație.

Sursa foto: Shutterstock

Alte surse: allaboutbirds.org, uni-oldenburg.de, encyclopedie-environnement.org,

Citește și Care este valoarea vitezei sunetului

Cel mai nou VIDEO