How do the birds and other animals find their way during migration?
Η ικανότητα του προσανατολισμού παρατηρείται σε όλα τα ζώα (μεταναστευτικά πουλιά, έντομα, ψάρια, κλπ). Κατορθώνουν να ξαναβρούν τη φωλιά τους ή τον τόπο που κατοικούσαν άλλοτε. Θα εξετάσουμε πρώτα τον προσανατολισμό των πουλιών. Η μετανάστευση των πτηνών έχει εμπνεύσει από καιρό την περιέργεια. Πού πάνε τα πουλιά; Πώς μπορούν να πετάξουν τόσο μακριά; Πώς μπορούν να βρουν το δρόμο τους για τους χειμερινούς και καλοκαιρινούς προορισμούς κάθε χρόνο; Πώς κοιμούνται; Πώς προέκυψαν αυτές οι διαδρομές μετανάστευσης; Πώς προσανατολίζονται να επιστρέψουν στους ίδιους χώρους αναπαραγωγής και στους χειμερινούς προορισμούς; Η λίστα είναι ατελείωτη και φυσικά δεν φιλοδοξούμε να την εξαντλήσουμε διότι είναι ανεξάντλητη. Τις πληροφορίες συγκέντρωσε ο υποφαινόμενος από άρθρα, επισκέψεις σε μουσεία, αναφορές σε βιβλία και εφημερίδες καθώς και κάποια από το διαδίκτυο. Το άρθρο περιορίζεται στη συνοπτική μελέτη του προσανατολισμού των πτηνών και ζώων. Η μεταναστευτικές τους συνήθειες αποτελούν άλλο συναφές θέμα που δεν εξετάζεται εδώ αναλυτικά. Πρώτα θα εξετάσουμε κάποια πτηνά. Στη συνέχεια θα εξετάσουμε την ικανότητα προσανατολισμού των ερπετών και των θαλασσίων ειδών. Ας δούμε κάποια το παραδείγματα.
Τα πτηνά
Το ταχυδρομικό περιστέρι ανέκαθεν προκαλούσε εντύπωση στον άνθρωπο για την ικανότητα πλοήγησης του. Υπάρχουν δύο υποθέσεις για την εσωτερική πυξίδα του περιστεριού: η οσφρητική και η μαγνητική. Το περιστέρι θυμάται από ποια κατεύθυνση έρχεται κάθε μυρωδιά και καταφέρνει να οργανώσει τις μνήμες αυτές φτιάχνοντας στο μυαλό του ένα είδος χάρτη. Όταν λοιπόν βρεθεί σε κάποιο καινούργιο μέρος, χρησιμοποιεί αυτόν τον οσφρητικό χάρτη για να καταλάβει που βρίσκεται και ύστερα με πυξίδα τον ήλιο, επιστρέφει στον τόπο του. Σύμφωνα με τους υποστηρικτές της μαγνητικής υπόθεσης οι σχηματισμοί των δυναμικών γραμμών του μαγνητικού πεδίου της γής μπορούν να βοηθήσουν ένα ζώο να χαρτογραφήσει το χώρο – αρκεί το ζώο να αισθάνεται το πεδίο αυτό.
Τα χελιδόνια μετακινούνται κατά εκατομμύρια για να φθάσουν στον προορισμό τους. Όμως η επέκταση της Σαχάρας είναι ο κυριότερος λόγος που τα χελιδόνια χάνονται σιγά σιγά. (Ένα το χελιδόνι και η άνοιξη ακριβή. Ρεπορτάζ στον Κόσμο του Επενδυτή, 17-18 Μαίου 2008. Συνέντευξη του Κώστα Παπαϊωάννου της Ορνιθολογικής Εταιρείας). Κάθε χρόνο η έρημος απλώνεται νότια κατά πολλά χιλιόμετρα. Τα χελιδόνια όμως προορίζονται για συγκεκριμένο δρομολόγιο ως προς την έκταση και τον χρόνο. Μερικά χάνουν τη ζωή τους κατά τη διάρκεια του ταξιδιού από ξαφνικά ακραία καιρικά φαινόμενα η πεθαίνουν περνώντας πάνω από την Αφρική. Στο δρόμο χάνουν τις δυνάμεις τους αφού το ταξίδι τους καθίσταται ατελείωτο. Τα χιλιόμετρα που προστίθενται στο δρόμο τους συνεχώς τα καταδικάζουν εις θάνατο στη μέση τη καυτής ερήμου.
Το πτηνό που διανύει τις μεγαλύτερες αποστάσεις είναι το αρκτικογλάρονο η αλλιώς αρκτική στέρνα η οποία κάθε χρόνο καλύπτει μία απόσταση 36000 χλμ. σ’ ένα κυκλικό ταξίδι από την Αρκτική στην Ανταρκτική (Εγκυκλοπαίδεια Grand Larousse)! Το μεταναστευτικό αυτό πουλί βλέπει δύο καλοκαίρια κάθε χρόνο καθώς μεταναστεύει από τους χώρους αναπαραγωγής του στο βόρειο ημισφαίριο στους ωκεανούς γύρω από την Ανταρκτική. Αυτό το ταξίδι αποτελεί και τη μεγαλύτερη μετανάστευση οποιουδήποτε ζώου η πτηνού σ’ όλο τον κόσμο. Το αρκτικογλάρονο η αλλιώς η αρκτική στέρνα πετάει εκτελώντας όλα του καθήκοντα πάνω στον αέρα. Κατά τη διάρκεια της ζωής της η αρκτική στέρνα ταξιδεύει περίπου 800 000 χλμ. που αντιστοιχεί με το ταξίδι από τη γή στη σελήνη και πίσω![1] Επιστήμονες πέρασαν αναγνωριστικό δαχτυλίδι σε νεογέννητη αρκτική στέρνα στη Βρετανία το καλοκαίρι. Το πουλί έφθασε στην Αυστραλία, ένα θαλάσσιο ταξίδι 22,000 χλμ. μόλις σε τρείς μήνες από τη γέννηση του! Μία άλλη αρκτική στέρνα ταξίδεψε από τον Καναδά στην Νότια Αφρική σε τέσσερεις μήνες! (http://en.wikipedia.org/wiki/Arctic_Tern. Retrieved 27/11/2009).
Τα πουλιά Bar tailed Godwits πραγματοποιούν ένα επικό ταξίδι από την Αλάσκα στη Νέα Ζηλανδία, από τη Νέα Ζηλανδία στην Κίνα και από εκεί πίσω στην Αλάσκα. Είναι εκπληκτικό ότι δεν σταματούν στη διαδρομή από την Αλάσκα στη Νέα Ζηλανδία! (Yudhijit Bhattacharjee (2018). Epic bird migrations. National Geographic, March 2018. Photographs by Stephen Wilkes. Pp.30-59).
Πετάνε για οκτώ έως εννέα μέρες ευθεία χτυπώντας τα φτερά τους σε όλη τη διαδρομή: περίπου 7000 μίλια σε ευθεία γραμμή, δηλαδή περισσότερο από το ένα τέταρτο του πλανήτη Γή (Yudhijit Bhattacharjee, 2018)! Στην επιστροφή πετάνε πρώτα στην Κίνα και εν συνεχεία στην Αλάσκα. Από τη Νέα Ζηλανδία στην Κίνα η απόσταση είναι 6000 μίλια. Τέλος από την Κίνα στην Αλάσκα άλλα 4000 μίλια! Σύνολο 10000 μίλια! Δεν είναι εκπληκτικό; Μέχρι σχετικά πρόσφατα κανείς δεν γνώριζε που πηγαίνουν. Όπως αναφέρει ο Yudhijit Bhattacharjee (2018, σ. 43) «μέχρι τη δεκαετία του 1970, οι παρατηρητές πουλιών και οι βιολόγοι υποπτεύονταν ότι τα πουλιά που ονομάζονται godwits της Νέας Ζηλανδίας ήταν τα ίδια που πήγαιναν στην Αλάσκα. Αλλά μόλις το 2007 οι επιστήμονες μπόρεσαν να εντοπίσουν τις διαδρομές μετανάστευσης»! Ένα άλλο σπουδαίο παράδειγμα είναι οι χήνες που πετούν πάνω από τα Ιμαλάια. Συγκρίνετε με τον άνθρωπο και πόσο δύσκολο είναι να διασχίσει κανείς τα Ιμαλάια χωρίς τεχνικά μέσα. Όπως αναφέρει ο Yudhijit Bhattacharjee (2018, σ. 47) «Οι πληθυσμοί των χηνών (headed geese) που αναπαράγονται στα υψίπεδα της Κεντρικής Ασίας πετούν νότια πάνω από τα Ιμαλάια – περνώντας μέσα από τον αραιό αέρα μεγάλου υψομέτρου – μέχρι το χειμώνα σε λίμνες και εκβολές στην ηπειρωτική Ινδία».
Η μετανάστευση στα περισσότερα είδη των πουλιών καθίσταται δυνατή χάρη στο ένστικτο τους. Για παράδειγμα οι νεαροί κούκοι, που δεν έχουν καμία επαφή με τους πραγματικούς γονείς τους, καθοδηγούνται από το ένστικτο τους για τη διαδρομή που θα ακολουθήσουν μεταναστεύοντας. Ωστόσο σε ορισμένα είδη πολλά από τα χαρακτηριστικά των μεταναστευτικών κινήσεων δεν βασίζονται στο ένστικτο αλλά μαθαίνονται. Για παράδειγμα οι νεαρές αγριόχηνες διδάσκονται από τους γονείς τους την πορεία και τους σταθμούς του μεταναστευτικού τους ταξιδιού. Πολλά είδη, όπως οι πελαργοί, οι αετοί και τα γεράκια μεταναστεύουν πετώντας αποκλειστικά κατά τη διάρκεια της ημέρας. Ο προσανατολισμός τους βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στην ικανότητα τους να αντιλαμβάνονται το μαγνητικό πεδίο της γής και ταυτόχρονα να καταγράφουν διαρκώς τη θέση τους με βάση κυρίως το πολωμένο ηλιακό φώς. Ωστόσο υπάρχουν και είδη όπως οι αγριόπαπιες που μεταναστεύουν σχεδόν πάντοτε κατά τη διάρκεια της νύχτας. Αυτές αντλούν τις πληροφορίες τους για τη διαδρομή τους από τον έναστρο ουρανό. Τα αποδημητικά πουλιά κυρίως όταν πλησιάζουν στον προορισμό τους χρησιμοποιούν ένα δευτερεύον μέσο για να προσανατολισθούν όπως ορισμένα σημεία αναφοράς του τοπίου της συγκεκριμένης περιοχής. Για παράδειγμα μία λοφοσειρά, ένα δάσος, η μία λίμνη, τα βοηθούν να βρουν τον τόπο που αναζητούν.
Η μετανάστευση στα περισσότερα είδη των πουλιών καθίσταται δυνατή χάρη στο ένστικτο τους. Για παράδειγμα οι νεαροί κούκοι, που δεν έχουν καμία επαφή με τους πραγματικούς γονείς τους, καθοδηγούνται από το ένστικτο τους για τη διαδρομή που θα ακολουθήσουν μεταναστεύοντας. Ωστόσο σε ορισμένα είδη πολλά από τα χαρακτηριστικά των μεταναστευτικών κινήσεων δεν βασίζονται στο ένστικτο αλλά μαθαίνονται. Για παράδειγμα οι νεαρές αγριόχηνες διδάσκονται από τους γονείς τους την πορεία και τους σταθμούς του μεταναστευτικού τους ταξιδιού. Πολλά είδη, όπως οι πελαργοί, οι αετοί και τα γεράκια μεταναστεύουν πετώντας αποκλειστικά κατά τη διάρκεια της ημέρας. Ο προσανατολισμός τους βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στην ικανότητα τους να αντιλαμβάνονται το μαγνητικό πεδίο της γής και ταυτόχρονα να καταγράφουν διαρκώς τη θέση τους με βάση κυρίως το πολωμένο ηλιακό φώς. Ωστόσο υπάρχουν και είδη όπως οι αγριόπαπιες που μεταναστεύουν σχεδόν πάντοτε κατά τη διάρκεια της νύχτας. Αυτές αντλούν τις πληροφορίες τους για τη διαδρομή τους από τον έναστρο ουρανό. Τα αποδημητικά πουλιά κυρίως όταν πλησιάζουν στον προορισμό τους χρησιμοποιούν ένα δευτερεύον μέσο για να προσανατολισθούν όπως ορισμένα σημεία αναφοράς του τοπίου της συγκεκριμένης περιοχής. Για παράδειγμα μία λοφοσειρά, ένα δάσος, η μία λίμνη, τα βοηθούν να βρουν τον τόπο που αναζητούν.
Τα ψάρια και τα άλλα ζώα
Ο τρόπος προσανατολισμού του μυρμηγκιού της ερήμου είναι αξιοθαύμαστος. Τα μυρμήγκια χρησιμοποιούν το ηλιακό φώς σαν πυξίδα. Τα αισθητήρια όργανα της όρασης τους έχουν την ικανότητα να αναγνωρίζουν τις διαφορετικές γωνίες που σχηματίζει το πολωμένο φως στον ουρανό. Η διάταξη των φακών επιτρέπει στο μυρμήγκι να συνθέσει ένα είδος ουρανίου χάρτη αποτυπώνοντας τις διαφορετικές γωνίες που σχηματίζει το πολωμένο φως! Τα μυρμήγκια φτιάχνουν ανάχωμα στο Βορρά όμως στο νησί Κώς λόγω των έντονων Νοτίων ανέμων έχουν το ανάχωμα στα νότια (Νικηταράς, 2004, σ. 112)!
Η όσφρηση παίζει σημαντικό ρόλο στον προσανατολισμό του σολομού στον τόπο καταγωγής τους αφού το κάθε ποτάμι έχει τη δική του χαρακτηριστική μυρωδιά! Οι θαλάσσιες χελώνες προσανατολίζονται από τη κατεύθυνση των κυμάτων οπότε και κατευθύνονται προς αυτά. Οι καρχαρίες προσανατολίζονται με βάση τις δυναμικές γραμμές του τοπικού μαγνητικού πεδίου στο θαλάσσιο χώρο. Τα δελφίνια του ποταμού Γάγγη είναι επίσης γνωστά ως τυφλά δελφίνια. Δεν μπορούν να διακρίνουν εύκολα το φως από το σκοτάδι. Παρόλα αυτά βρίσκουν το φαγητό τους τόσο εύκολα όσο τα δελφίνια που μπορούν να δουν. Χρησιμοποιούν ήχο για να αναζητήσουν τη τροφή τους. Παράγουν ήχους υψηλής συχνότητας. Οι ανατολικές γκρίζες φάλαινες ταξιδεύουν κατά μήκος της Βόρειας Αμερικής, από τις ψυχρές ακτές της Αλάσκας μέχρι τα θερμότερα νερά του Μεξικού. Το ταξίδι μετ’ επιστροφής που φθάνει γύρω στα 15000 έως 20000 χιλιόμετρα είναι από τις μεγαλύτερες μεταναστεύσεις των θηλαστικών που γνωρίζουμε. Οι φάλαινες τύπου humpack έχουν μία από τις μεγαλύτερες μετακινήσεις οποιουδήποτε θηλαστικού. Μπορούν να ταξιδεύουν μέχρι 16.000 χιλιόμετρα κάθε χρόνο! (Πηγή πληροφοριών: British Natural History Museum, London)
Τι λένε οι επιστήμονες;
Οι επιστήμονες που αναζητούν το μυστικό αυτής της ικανότητας προσανατολισμού έχουν βρει στοιχεία όχι ενός αλλά πολλών μηχανισμών που φαίνεται να έχουν τα πουλιά. Τα ψαρόνια βασίζονται στον ήλιο ως πυξίδα. Τα πουλιά Indigo buntings κοιτάζουν τα αστέρια για πλοήγηση. Οι ευρωπαϊκοί ρομπόνοι (European robins) διαθέτουν μια ολοκληρωμένη μαγνητική πυξίδα. Τα πουλιά Godwits ακολουθούν ένα γενετικά προγραμματισμένο πρόγραμμα, αλλά μαθαίνουν επίσης από την εμπειρία. Αυτά τα πουλιά ξεκινάνε κατά μέσο όρο πέντε ημέρες νωρίτερα από ό,τι έπρατταν από το 2008 έως το 2010. (Andrew Farnsworth, Cornell lab of ornithology, IUCN, Andrew Iwaniuk, University of Lethbridge In: Yudhijit Bhattacharjee (2018). Epic bird migrations. National Geographic, March 2018. Photographs by Stephen Wilkes).
Πολλά από αυτά ξοδεύουν τις επιπλέον ημέρες δημιουργώντας αποθέματα τροφής στο σώμα τους σε υποβαθμισμένους χώρους για αναζήτηση τροφής στην Κίτρινη θάλασσα, φτάνοντας στην Αλάσκα περίπου την ίδια ώρα. Τα πουλιά προσανατολίζονται χρησιμοποιώντας τις μαγνητικές τους πυξίδες, αλλά τροποποιούν την πορεία τους καθημερινά σε σχέση με το λυκόφως του ηλίου. Μερικά πουλιά έχουν αισθητήρες στα μάτια που τους βοηθούν να εντοπίσουν το μαγνητικό πεδίο και μαγνητίτη – ένα ορυκτό που λειτουργεί ως μαγνήτης στα ράμφος τους. Οι γραμμές μαγνητικού πεδίου της Γης είναι ισχυρότερες και πιο ανιχνεύσιμες στους πόλους, όπου συγκλίνουν. Τα πουλιά που πετούν πιο κοντά στον Ισημερινό ίσως χρειαστεί να βασίζονται σε άλλες ενδείξεις για να βρουν το δρόμο τους. Τα πουλιά που μεταναστεύουν κατά τη διάρκεια της ημέρας μπορούν να χρησιμοποιήσουν ορόσημα όπως βουνά, ποτάμια και ακτές για να τα καθοδηγήσουν. Συχνά παραμένουν σε γνωστές διαδρομές. Αντίθετα, η ανθρώπινη ανάπτυξη μπορεί να επηρεάσει τις μεταναστεύσεις με πολλούς τρόπους. Οι ανεμογεννήτριες μπορούν να σκοτώσουν τα πουλιά και τα φώτα της πόλης να μπερδέψουν τα πουλιά που πετούν τη νύχτα. Η κλιματική αλλαγή μπορεί επίσης να επηρεάσει το χρονοδιάγραμμα –και συνεπώς την επιτυχία– των ταξιδιών των πουλιών.
Το κάθε πτηνό έχει τη δική του μέθοδο προσανατολισμού. Ο ευρωπαϊκός στούρνος (sturnus vulgaris) έχει έμφυτη αίσθηση της κατεύθυνσης και μεταναστεύει σύμφωνα με μία προκαθορισμένη πορεία. Πολλά πτηνά βασίζονται στον ήλιο η τα αστέρια για προσανατολισθούν. Αυτό σημαίνει ότι διαθέτουν κάποια αίσθηση του χρόνου, καθώς καταλαβαίνουν τις αλλαγές των θέσεων των ουρανίων σωμάτων κατά τη διάρκεια της ημέρας η της νύχτας. Κάποια είδη μπορούν και ανιχνεύουν τα μαγνητικά πεδία της γης και προσανατολίζονται σύμφωνα με τις γραμμές των μαγνητικών δυνάμεων. Παραπέρα, τα πουλιά έχουν σαν πυξίδα τον ήλιο και μπορούν μάλιστα να βελτιώσουν τη θέση τους χάρη στο εσωτερικό ρολόϊ που διαθέτουν. Τη νύχτα τα πουλιά ταξιδεύουν υπό την καθοδήγηση των άστρων, ενώ η μυρωδιά της βλάστησης και του εδάφους τους παρέχουν πληροφορίες. Οι νυχτερίδες εντοπίζουν τη λεία τους στέλνοντας ήχους υψηλής συχνότητας και ακούγοντας την ηχώ. Στη χώρα μας, κάποιες νανόχηνες από την Νορβηγία ξεχειμωνιάζουν στην λίμνη Κερκίνη αφού διανύσουν μία τεράστια απόσταση μέσω Φινλανδίας, Εσθονίας και Ουγγαρίας. Οι νανόχηνες ξέρουν να προσανατολίζονται. Ακολουθούν μία πορεία σχεδόν στα τυφλά, αλλά πάντα βρίσκουν καταφύγιο για τον χειμώνα στη λίμνη Κερκίνη όπου παραμένουν τον χειμώνα. Στη συνέχεια πετούν προς το Δέλτα του Έβρου όπου παραμένουν έως τις αρχές του Μαρτίου. Κάποιες νανόχηνες δεν αντέχουν το ταξίδι και είτε παραμένουν σε άλλη χώρα είτε υποκύπτουν εξουθενωμένες. Όμως, αυτά που γνωρίζουμε ως σήμερα δεν επαρκούν για να εξηγήσουμε το μυστικό της πλοήγησης των ζώων.
Τέλος, αξιοθαύμαστη είναι επίσης η ευκολία με την οποία οι πρωτόγονοι λαοί ακολουθούν το σωστό δρόμο μέσα σε απέραντα δάση. Το φαινόμενο του προσανατολισμού παραμένει ανεξήγητο. Πρόκειται πιθανότατα για μια συνδυασμένη ενέργεια της μνήμης, της όρασης, της όσφρησης και της ακοής (Εγκυκλοπαίδεια Επιστήμη και Ζωή).
Πώς εξελίχθηκε αυτή η ικανότητα πλοήγησης; Ήταν η πλοήγηση προϊόν της εξέλιξης των πουλιών ή προϊόν δημιουργίας; Ποιος έδωσε στα πουλιά, τα ψάρια και γενικά στα ζώα αυτή την φοβερή αντοχή και την καταπληκτική ικανότητά τους να πλοηγούνται; Οι εκπληκτικές ικανότητές τους μαρτυρούν τη σοφία και τη δύναμη του Δημιουργού. Δεν μπορεί αυτή η ικανότητα προσανατολισμού να αποτελεί απλά προιόν εξέλιξης.
Αναφορά
Yudhijit Bhattacharjee (2018). Epic bird migrations. National Geographic, March 2018. Photographs by Stephen Wilkes. Pp.30-59
Νικηταράς, (2004, σ. 112). Μαζικός Λαϊκός Αθλητισμός. Θεωρητικό πλαίσιο. Εκδόσεις Τελέθριον, Αθήνα.
