Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nejen ptáci, ale i mnoho jiných migrujících živočichů prokazuje pozoruhodnou schopnost přesné navigace i úžasnou výdrž. Například evropské vlaštovky zimují v Africe, načež se následujícího léta vracejí na zcela totožné místo, přímo do vlastního hnízda – ohromující ukázka přesné navigace. Dlouho bylo záhadou, jak ptáci něco takového dokážou, a až v současné době probíhá její řešení. Ornitologové označují jednotlivé ptáky drobnými kroužky, které se připevňují na nohu, a v poslední době už i miniaturními GPS vysílači, což jim umožňuje pohyb ptáků přesně mapovat. Při sledování přesunů velkých hejn migrujících opeřenců našel uplatnění dokonce i radar. Začínáme zjišťovat, že ptáci používají hned několik navigačních technik a že různé druhy v různých fázích migrace preferují odlišnou kombinaci metod.
Jednou z nich jsou povědomé orientační body, které jsou nepochybně důležité v závěrečných etapách, kdy se ptáci vracejí do loňského hnízda. Ví se však také, že v průběhu dlouhé cesty ptáci sledují řeky, pobřeží či horská pásma. U mnoha druhů mladí jedinci potřebují, aby je při první migraci doprovázeli starší a zkušení ptáci znalí geografie. Kromě různých orientačních bodů si ptáci často pomáhají vestavěnými kompasy – dnes se běžně považuje za fakt, že některé druhy vnímají magnetické pole Země. Není sice vždy zřejmé, jak vidí nebo cítí, kam jejich vnitřní kompas směřuje, bylo nicméně dokázáno, že to poznají. A slovo „vidět“ je v tomto případě asi zcela namístě, neboť podle převažující teorie se ptačí kompas nachází přímo v oku.
Dlouho se ví, že migrující, tedy tažní či stěhovaví ptáci (stejně jako hmyz a jiní živočichové) využívají coby kompas také slunce. Slunce samozřejmě mění svou zdánlivou polohu od východu, kde je ráno, na západ, kam dorazí večer, zatímco v poledne ukazuje na jih (nebo sever, pokud jste na jižní polokouli). To znamená, že migrující pták může použít slunce jako kompas, pouze pokud zná denní dobu. To však nebude takový problém. Vnitřními hodinami totiž disponují všechna zvířata a vlastní hodiny má i každá buňka. Naše vnitřní hodiny jsou tím, co nás v pravidelnou denní či noční dobu nutí chtít dělat konkrétní věci nebo v nás vyvolává pocit hladu či ospalost.
Výzkumníci provedli pokus, při němž umístili pokusné osoby do podzemních bunkrů zcela odříznutých od vnějšího světa, kde nadále prováděly ve čtyřiadvacetihodinovém denním rytmu všechny běžné denní aktivity jako spánek, probouzení, rozsvěcení a zhasínání, podávání jídla a podobně. Nebylo to však zcela přesně dvacet čtyři hodin – posun činil třeba deset minut – takže se s chodem vnějšího světa postupně rozcházely. Proto se tomu říká „cirkadiánní“ rytmus (circa je latinsky „přibližně“), a ne jednoduše „diánní“ rytmus (dies je latinsky „den“). Za normálních okolností se cirkadiánní hodiny přenastaví při spatření skutečného slunce. Důležité pro nás je, že migrující ptáci jsou stejně jako všichni ostatní živočichové vybavení přesně takovými hodinami, jaké potřebují, aby mohli používat slunce jako kompas.
Někteří migrující ptáci ale létají přes noc, takže se na slunce spolehnout nemohou. Místo něj jim stejně dobře poslouží hvězdy. Většina lidí ví, že existuje jedna hvězda, která se bez ohledu na otáčení Země nachází téměř přesně nad severním pólem – je to Polárka nebo též Severka. Na severní polokouli lze tudíž Polárku využít jako kompas. Jenže jak poznáme, která z toho nespočtu hvězd je Polárka? Když jsme byli já a moje sestra malí, otec nás naučil ohromné množství užitečných věcí, mimo jiné nám také ukázal, jak Polárku nalézt za pomoci snadno rozpoznatelného Velkého vozu (součást souhvězdí Velké medvědice). Stačí pomyslnou čarou propojit dvě hvězdy tvořící zadní kola Velkého vozu a pětkrát ji prodloužit nahoru k první jasné hvězdě. Tou hvězdou je Polárka a v noci ji lze použít jako navigační bod. Tedy pokud se nacházíte na severní polokouli. Jestliže se jako Polynésané plavíte mezi vzdálenými tichomořskými ostrovy a nacházíte se na polokouli jižní, budete se muset uchýlit k trochu sofistikovanější metodě, protože žádná jasná hvězda, která by se příhodně vznášela nad jižním pólem, bohužel neexistuje, souhvězdí Jižního kříže je od něj dost daleko. K tomuto problému se ještě vrátíme.
Jak ale vůbec, byť jen na severní polokouli, kde je Polárka snadno viditelná, ptáci létající v noci poznají, která hvězda je která a jak se podle nich navigovat? Teoreticky by mohli zdědit mapu hvězdné oblohy prostřednictvím genů, ale takové vysvětlení se jeví dost přitažené za vlasy. Existuje však jedno věrohodnější a díky sérii geniálních experimentů, jež v planetáriu provedl Stephen Emlen z Cornellovy univerzity, víme, že přinejmenším pro severoamerické papežíky indigové opravdu platí.
Mimochodem, papežíci indigoví mají nádherné modré zbarvení a právem bychom jim mohli přezdívat „modráčci“. Nepodobají se žádnému ptáku žijícímu v Británii – bez ohledu na podivnou zmínku o modrých ptácích v písni „English Country Garden“ (Anglická venkovská zahrada) s radostně skákavou melodií v úpravě australského skladatele Percyho Graingera. (Mimochodem, v Austrálii skutečně několik krásně modře zbarvených ptáků žije.) Existuje také jedna vlastenecká válečná píseň, v níž se zpívá: „Nad bílými útesy Doveru budou modří ptáci.“ Bylo by hezké, kdyby se jednalo o poetickou narážku na modré uniformy Královského letectva, ale spíše to bude prostě tak, že si americký básník neuvědomil, že v Británii žádní modří ptáci nejsou. Nebo to snad byla
jen „básnická licence“ – a na tom není nic špatného!
Papežíci indigoví migrují na dlouhé vzdálenosti a létají v noci. Ptáci chovaní v kleci nalétávají v období migrace proti mřížím na té straně, kam by za normálních okolností putovali. Doktor Emlen navrhl metodu, jak za pomoci speciální kruhové klece tento upřednostňovaný směr změřit. Její spodní část tvořil kužel, respektive trychtýř vyložený bílým papírem a s inkoustovým polštářkem vespod, na nějž papežíci často přistávali. Když ptáci nalétávali na kužel umístěný výše, zaznamenal se inkoustovými stopami, jež na papíru vytvořili, preferovaný směr. Od té doby aparaturu využili i další vědci zkoumající ptačí migraci a vešla ve známost jako „Emlenův trychtýř“. Na podzim papežíci upřednostňovali víceméně jižní směr, což korespondovalo s jejich obvyklou migrační trasou na zimoviště v Mexiku a Karibiku. Na jaře poletovali blíže severní straně Emlenova trychtýře, což odpovídalo jejich obvyklému směru při návratu do Kanady a na sever Spojených států.
Emlen měl to štěstí, že si mohl vypůjčit planetárium a svou trychtýřovou klec do něj umístit. Provedl řadu fascinujících pokusů, při nichž manipuloval
s uměle vytvořenou mapou hvězdné oblohy, třeba tak, že vybrané části zakrýval a podobně. Díky tomu byl schopen prokázat, že papežíci k navigaci doopravdy používají hvězdy, a to obzvláště ty nedaleko Polárky, například souhvězdí Velkého vozu, Cefea a Kasiopeji (připomeňme si, že tito ptáci žijí na severní polokouli). Při vůbec nejzajímavějším experimentu si Emlen položil otázku: „Jak ptáci vědí, podle jakých hvězd se orientovat?“
Místo aby se odvolával na genetickou mapu hvězdné oblohy, zformuloval hypotézu, že mladí ptáci před migrací dlouho pozorují otáčející se noční oblohu, a podle toho zjišťují, že se určitá část téměř neotáčí, protože se její hvězdy nacházejí blízko středu rotace. Tato metoda by fungovala, i kdyby nebylo Polárky, neboť stále bude existovat část nebe, jež se zjevně neotáčí a představuje sever. Nebo jih, pokud jste ptákem na jižní polokouli.
Emlen tuto myšlenku otestoval mimořádně důvtipným pokusem. Ručně odchoval ptačí mláďata, a když vyrůstala, ukazoval jim pouze hvězdy v planetáriu. Někteří ptáci získali zkušenost s noční oblohou, která se otáčí kolem Polárky. Když je na podzim otestoval v trychtýřovité kleci, vykazovali preferenci pro migraci obvyklým směrem. Další skupina mladých ptáků byla ovšem vychována za jiných podmínek. Opět mohli vidět jen hvězdy v planetáriu. Jenže v tomto případě Emlen planetárium schválně upravil tak, aby se noční obloha neotáčela kolem Polárky, nýbrž kolem jiné jasné hvězdy, totiž Betelgeuze (pokud žijete na severní polokouli, můžete ji znát jako Orionovo pravé rameno, nebo jako jeho levou nohu, žijete-li na té jižní). Co ptáci dělali, když byli později podrobeni testu v trychtýřovité kleci? Výsledek byl úžasný. Vnímali Betelgeuze, jako by ukazovala přímo na sever, a používali ji k navigaci nesprávným směrem.
Nyní si však musíme objasnit rozdíl mezi „mapou“ a „kompasem“. Abyste mohli letět třeba na jihozápad, nepotřebujete k tomu nic jiného než kompas. Poštovní holub si ale s kompasem nevystačí. Potřebuje také „mapu“. Když se poštovní holubi odvezou v koši na náhodně vybrané místo a vypustí se, doletí zpět domů tak rychle, že musejí disponovat nějakým prostředkem, který jim prozradí, kde byli vypuštěni. Při pokusech s poštovními holuby se navíc nezaznamenává jen to, jestli ptáci dorazili bezpečně domů. Experimentátoři často také ptáka po vypuštění z klece na určeném místě sledují dalekohledem a zaznamenávají, na jakou světovou stranu se ubírá, než jim zmizí z dohledu. Poštovní holubi vykazují očividný sklon zmizet ve směru, kde se nachází domov, přestože jsou příliš daleko, než aby se mohli spoléhat na známé orientační body.
Armády před vynálezem rádia využívaly k dopravě zpráv na velitelství poštovní holuby. Za první světové války používala britská armáda londýnský autobus jako polní holubník. Během druhé světové války Němci nasadili speciálně vycvičené jestřáby, aby lovili britské holubí posly. To rozpoutalo ornitologické závody ve zbrojení a britští zvláštní agenti měli povolení jestřáby zabíjet.
Kompas, jakkoli přesný, tedy poštovním holubům nestačí. Než pták vůbec kompas začne používat, musí vědět, kde se nachází. A neplatí to jen pro poštovní holuby – mapu bude patrně potřebovat jakýkoli pták migrující na dlouhou vzdálenost, aby vykompenzoval, když jej vítr odfoukne ze správného směru. Experimentátoři dokonce umělé „odfouknutí“ migrujících ptáků z kurzu provedli – chytili je uprostřed cesty a poté je znovu vypustili na vzdáleném místě. Odvezli je například 150 kilometrů východním směrem a pustili je. Místo aby ptáci pokračovali týmž směrem jako předtím, což by je dovedlo 150 kilometrů východně od místa, kam se chtěli dostat, doletěli nakonec na správné místo. Možná že právě kompenzace odvanutí ze správného směru stála na počátku evoluce schopnosti ptáků najít cestu zpět na hnízdiště, a to dávno předtím, než lidé vynalezli koše, auta či vlaky, aby je v nich přepravovali.
(pokračování: Ptáci a jejich mapy)
tento text je úryvkem z knihy
Richard Dawkins: S hlavou v oblacích
Vítězství nad gravitací
Dokořán 2023
O knize na stránkách vydavatele
