Правда, с ласточками стриж ничего общего не имеет, кроме чисто конвергентного сходства во внешности, благодаря похожему образу жизни.
Черный стриж - небольшая птица крупнее ласточки, вся буро-черная, кроме беловатого горла, хвост слабо вырезан. Летает стремительно и неутомимо, с пронзительным резким звуком «стрии...», «стрррижиииии» , от которого и происходит русское название. Ну очень крикливая птичка! На лету напоминает туго натянутый лук или полумесяц. За летний день стрижи, развивая скорость до ста км/час и находясь в воздухе до восемнадцати часов подряд, могут пролетать до 1800 км. Держится обычно стаями. На земле беспомощен, ходить не может. Все 4 пальца повернуты вперед, благодаря чему стриж может подвешиваться на вертикальные стенки. Вылетая из гнезда, стриж бросается с обрыва вниз, с ровной поверхности он поднимается с большим трудом.
Охотно селится в разреженных лесах, где есть одиночные деревья с дуплами, в скалистых береговых обрывах. В селах и городах устраивает гнезда под крышами и в щелях зданий, в горах - в расщелинах скал и на прикрытых сверху выступах. Иногда стрижи гнездятся и в сплошном лесу, где отдельные крупные деревья (обычно лиственницы) высоко поднимаются над пологом леса.
На большей части существующего в настоящее время ареала черный стриж является городской птицей. Гнездится он и в сельской местности. Появляются на местах гнездования очень поздно. Гнездится под шиферным покрытием крыш, в естественных дуплах, скворечниках, щелях и нишах домов. В году одна кладка, состоящая из 2-3 яиц. Питаются мелкими насекомыми, которых ловят на лету.
Стрижи умудряются не только спать на лету, но при этом и парить над одним и тем же местом так, что их не относит ветром. Чтобы узнать, как им это удается, орнитологи Йохан Бекман и Томас Алрстам из Лундского университета в Швеции с помощью радиолокации проследили траекторию движения стрижей ночью. Как сообщается в немецком научном журнале «Бильд дер виссеншафт», в полете спящих стрижей ученые заметили определенные закономерности, позволяющие им удерживаться над определенным местом. Птицы набирают большую высоту, до трех тысяч метров, а затем летят под углом к направлению ветра, меняя направление полета через каждые несколько минут. Благодаря такой ритмичности, стрижи продолжают летать туда сюда над одним и тем же местом. Но при слабом ветре, как было замечено, стрижи во сне летают по кругу.
Стриж известен своими рекордами. Это одна из самых быстролетающих птиц. Самая летающая птица - может находиться в воздухе 2-4 года. В течение всего этого времени он спит, пьет, ест и даже спаривается на лету . Молодой стриж, вставший на крыло, пролетает, вероятно, 500 000 км прежде, чем впервые приземлится .
398 — черный стриж (398a — сидящая птица, 398b — в полете); 399 — белопоясный стриж; 400 — белобрюхий стриж (400a — сидящая птица, 400b — в полете); 401 — колючехвостый стриж; 426 — деревенская ласточка (426a — сидящая птица, 426b — в полете); 427 — рыжепоясничная ласточка; 429 — городская ласточка (429a — сидящая птица, 429b — в полете); 432 — береговушка (432a — сидящая птица, 432b — в полете); 433 — скалистая ласточка.
Появление стрижей, питающихся летающими насекомыми, обычно является гарантией того, что теплая погода установилась. Черный стриж - колониально гнездящаяся птица. Когда стриж гнездится в скалах, он нередко делает гнездо в глубокой нише, к которой пробирается узким, длинным коридором. Стрижи подолгу ловят насекомых и пауков, но не глотают их по одному, а склеивают добычу секретом подъязычных желез в комочек, который потом проглатывают или относят птенцам. В поисках пищи залетают на расстояние до 45 км от гнезда.
Пьют воду, летая у самой поверхности водоемов с открытым ртом и зачерпывая ее подклювьем.
Стрижонок
Птенцы рождаются слепыми, весом каждый около 3 г. Родители кормят птенцов 30-40 раз в сутки, принося им до 40 тыс. насекомых. Все пойманные мошки упакованы, словно в пакет, в оболочку из слюны. Благодаря этому стрижу не приходится из-за каждого пойманного насекомого возвращаться к гнезду.
Птенцы набирают вес быстро, и в конце второй недели они уже тяжелее своих родителей, но позднее, с вылетом из гнезда, заметно худеют. Растут птенцы 35-40 дней, и после того как они покинут гнездо, они полностью независимы от родителей - умело ловят насекомых и летают месяцами, ни разу не приземлившись.
Несмотря на то, что стрижи живут буквально над нашими головами, мы очень мало знаем о них. В отличие от других птиц они не распевают песен, и не чирикают с другими птицами, сидя около своих гнезд. Кажется, они спешат успеть за короткое лето вырастить и выкормить потомство и подготовить его к взрослой жизни. Они заняты насущными заботами и праздная жизнь просто не для них. Однако черные стрижи в отличие от певчих птиц не учат птенцов добывать пищу. Те становятся самостоятельными сразу, как только покинут родительское гнездо.
Улетает постепенно в августе. Зимует в Африке, на юге до экватора.
Многие люди иногда путают стрижей с ласточками. В чем-то они действительно похожи: и те и другие - неутомимые летуны. Но все же отличить стрижей можно с первого взгляда: крылья у них серповидные и более узкие, а летают они стремительно и прямо, не так вертко, как ласточки; и обычно выше. Если когда-нибудь вам удасться подержать стрижа в руках, то обратите внимание на его лапки. Они маленькие, совсем не приспособленные для хождения. Поэтому одно из первых научных названий стрижа, в переводе с латыни, было "безногая ласточка ". Ласточки, напротив, могут ходить по земле и легко взлетают с ровной поверхности. Клюв у стрижа тоже маленький, но зев широкий. Это и понятно. Рассекая теплые потоки воздуха, несущие в себе мириады мошкары, стриж набирает полный рот корма, обволакивает его слюной и затем с этим кормовым комочком летит к гнезду. Атмосферное давление влияет на распределение насекомых в воздухе. Поэтому, как и ласточки, в солнечные погожие дни стрижи охотятся на большой высоте, а в пасмурную погоду, бывает, проносятся над самой землей.
Какие гнезда строят стрижи?
Стрижи – это настоящие воздушные акробаты, которые стремительно и с необычайным проворством, сотнями вихрем проносятся в воздухе. Наблюдая за полетом стрижей, не перестаешь удивляться, с какой мудростью природа создает совершенную красоту.
При выдающихся летательных способностях, стрижи еще и уникальные зодчие. Для постройки своих гнезд стрижи используют довольно-таки необычный материал – собственную слюну. Большое количество слюны, выделяемое слюнными железами этих птиц, служит цементом при постройке гнезда.
Ареал обитания стрижей очень обширный. Многие виды, которых насчитывается в природе около 85 (2 семейства: хохлатые стрижи – 4 вида и собственно стрижи – около 80 видов; СЭС, 1990), распространены очень широко, особенно в тропиках и субтропиках. Зимой стрижи с Северного полушария мигрируют за тысячи километров в места с теплым климатом. Каждый вид стрижей является уникальным зодчим, который строит не типовые дома, а индивидуально cпроектированные, и подходит к этому творчески.
Стрижи редко спускаются на землю, и они не могут сидеть на ветках, как другие птицы. Их ноги с маленькими пальцами, оканчивающимися когтями, так коротки, что, стоя на них, птица не может сделать полный взмах крыльями. Однако их ноги идеально приспособлены, чтобы цепляться за отвесные поверхности, такие, как скалы, пещеры и стены зданий. Приходит время, когда нужно строить гнездо, а стриж не способен собирать листья, веточки или кусочки глины с земли, как это делают другие птицы. Ему нужно проявлять смекалку и находчивость при ведении строительства своего жилища.
Какие гнезда строят стрижи, обитающие у нас, наверняка знают все, а вот печной иглохвост делает это своеобразно. Он собирает маленькие веточки на лету. Пролетая со скоростью меж ветвей дерева, он крепко хватается за веточку и отламывает ее. Потом склеивает веточки и прикрепляет их липкой слюной к отвесной поверхности. Карликовый стриж, находясь в воздухе, проворно подбирает волоски, перышки, пух и другой легкий материал, который можно схватить на лету. Из всего этого с помощью слюны стриж строит гнездо.
А вот стриж кайенский строит совершенно своеобразное гнездо. Из собранного в воздухе растительного пуха, он склеивает слюной тонкостенную трубку длиной до полуметра, а иногда и больше, которую подвешивает к выступу скалы или к большой ветке дерева. Вот такие они, эти маленькие зодчие.
Обычные обитатели наших городов, черные стрижи, подхватывают в воздухе растительный пух, клочки бумаги и прочий мусор и, склеивая все это слюной, сооружают в укромных нишах на чердаках чашеобразные гнездышки. Гнезда обитающих в тропических районах Америки кайенских стрижей представляют собой свисающие со скальных обрывов длинные (до полуметра) трубки, стенки которых состоят из склеенных слюной растительных материалов.
Но всех превзошли маленькие стрижи серые саланганы, гнездящиеся в пещерах некоторых районов Юго-Восточной Азии. Их похожие на полупрозрачные чашечки гнезда целиком состоят из застывшей слюны. Если такое гнездо сварить, добавив специи, то получается блюдо, похожее по вкусу и питательной ценности на раствор желатина – знаменитый «суп из ласточкиных гнезд». Китайцы его очень любят, поэтому крупные колонии серых саланганов стали в наши дни большой редкостью.
Среди самых феноменальных достижений строительного искусства встречаются настоящие уникумы, каковыми являются гнезда хохлатого стрижа.
Эти стрижи прикрепляют к горизонтально расположенной ветке крохотную чуть вогнутую пластиночку из слюны и кусочков коры, куда и откладывают единственное яйцо, тоже приклеив его для надежности слюной. Гнездо такое маленькое и хрупкое, что насиживающая птица сидит не в нем, а на ветке; сюда же очень скоро вынужден перебраться и выросший из своего гнезда птенец.
И совсем уж в спартанских условиях выводит птенцов пальмовый стриж. Эта крошечная птичка приклеивает небольшую плоскую подушечку из перышек к нижней стороне пальмового листа. Часто гнездо, висящее под листом, к тому же сильно раскачивается на ветру, но к удивлению, крошечные яйца никогда не выпадают из него, так как птичка приклеивает не только гнездо к листу, но и яйца к гнезду. Затем родители по очереди насиживают яйца, цепко держась когтями за край гнезда. Когда, наконец, появляется птенец, то он тоже крепко прикрепляется коготками к раскачиваемому ветром гнезду, и находится в таком положении до тех пор, пока не оперится и не покинет его.
Использованы материалы сайта http://www.floranimal.ru
На землю стрижи никогда не садятся — считается, что строительный материал для своего гнезда они собирают в воздухе. Действительно, в гнездах стрижей обычно много сухих травинок и перьев, клочков газет и кусочков полиэтилена, предметов, которые ветер легко может поднять ввысь. Причем полиэтилен и бумага, находящиеся в гнездах, иногда имеют вид небольших овалов, с зубчатыми краями, словно птицы пытались придать им определенную форму. Однако при обследовании гнезд стрижей меня больше всего удивил совсем другой факт. Среди травинок и перьев там были найдены несколько верхушек стеблей, не более 5 см длиной, без сомнения, сорванных с зеленых живых растений. А это говорило о том, что стрижи срывали эти верхушки на лету. Можно представить, как птицы рискуют, срывая верхушки трав на такой скорости полета. Но можно предположить и другое: стрижи, охотясь за насекомыми, сидящими на травах, случайно срывали части растений вместе с добычей.
То немногое, что стрижи могут собрать в воздухе, они склеивают в гнезде быстротвердеющим секретом подчелюстных желез, формируя гнездо в форме чаши. Если гнездо строится в этом году впервые, а не достраивается прошлогоднее, то яйца чаще всего лежат на досках скворечника, и лишь невысокие бортики склеенных травинок говорят о том, что птицы старались, устраивая гнездо. В кладке обычно два яйца, но бывает и три. Птенцы разновозрастные, заметно отличаются по размерам и массе тела, даже подросшие. Родители кормят их «воздушным планктоном», то есть насекомыми, которых могут поймать в воздухе. Причем собирают их птицы до тех пор, пока не набьют их в весомый, склеенный слюной комок. Когда взрослая птица подлетает с такой ношей к своему гнезду, хорошо видно, как выпирает корм в области горла птицы. Пока птенцы малы, они голы и беспомощны, поэтому один из родителей постоянно находится возле них.
Какие птицы спят в полёте? (Если есть такие!)
СТРИЖ ЧЁРНЫЙ (Apus apus) общим обликом соответствует приведенному выше описанию стрижей. Расцветка буровато-черная со слабым зеленоватым отливом. Летом перья сильно выгорают и общая окраска бледнеет. Клюв и ноги черные. Пальцы маленькие, направлены вперед. Длина крыла 15-18 см, вес 95-110 г. Черный стриж населяет Европу, за исключением ее тундровой части, и Северо-Западную Африку; за Уралом селится до Забайкалья и полуострова Ляодунь, распространяясь на север до 62-65° северной широты, на юг до Палестины, Сирии и Гималаев. На зиму черные стрижи отлетают в Африку, занимая всю ее южную часть от экватора до южной оконечности материка, а также Мадагаскар. В настоящее время стриж в большей части ареала является городской птицей. Гнездится он и в сельской местности, особенно где имеются каменные постройки - церкви, силосные башни и т. д. Но в Забайкалье, например, черный стриж живет только в лесах, а в городах его заменяет другой вид - стриж белопоясный. Остановимся на некоторых недавно открытых экологических особенностях стрижей. Черные стрижи прилетают поздно, и их прилет означает обычно наступление устойчивой теплой погоды. Однако прилет стрижей происходит далеко не так дружно, как это недавно предполагали.. Стрижи прилетают небольшими партиями, нередко с перерывами в один-два и даже несколько дней. Как правило, появление стрижей связано с циклоном: стрижи прилетают «на спине циклона». После прилета проходит совсем немного дней, и черные стрижи приступают к гнез-достроению, которое длится 8 дней. Затем откладывают яйца; их бывает 2-3, чаще, однако, 2. В году одна кладка. Насиживают обе птицы. Длительность насиживания стрижей, очень неустойчива: она колеблется между 16 и 11 днями, что зависит от погоды. Если похолодало и идут дожди, много времени уходит на поиски корма и насиживать попросту некогда. Впрочем, в особенно плохую погоду стриж возвращается в гнездо и отсиживается там. Но от такого «насиживания» весьма мало толку, так как голодная птица не может производить необходимого, для инкубации тепла. А если с питанием становится совсем плохо, стрижи освобождают себя от гнездовых забот. Они попросту выбрасывают яйца из гнезд даже тогда, когда до вылупления птенцов остается немного времени. Выведшиеся птенцы находятся в гнезде долго и в разные годы разное время. В наиболее благоприятных случаях они вылетают из гнезда на 38-39-й день жизни, иногда даже на 35-й или 33-й день. В неблагоприятные годы они находятся в гнезде до 56 дней. Птенцы черного стрижа обладают одной необыкновенной и в данном случае благоприятной для них особенностью. Они не являются строго гомотермными (теплокровными) существами. В случае голодания температура тела птенцов становится неустойчивой и спускается иногда даже до 20 С.
Вопрос «Спят ли птицы на лету?» кажется нелепым: ведь птице нужно работать крыльями и одновременно смотреть, куда летишь. Какой тут сон! Это всё равно что спросить у спортсмена, может ли он заснуть на бегу. Само собой разумеется, чтобы поспать, птицам надо куда-нибудь сесть, и мы часто видим голубей, воробьёв, ворон, уток спящими на деревьях, проводах или просто на земле.
Но среди пернатых есть такие, которые совершают очень долгие перелёты и вообще чувствуют себя в воздухе лучше, чем на земле. Это, например, стрижи. Перелётные виды стрижей мигрируют на тысячи и тысячи километров. На земле их можно увидеть только тогда, когда они высиживают яйца. Стрижиные лапки так коротки, что ходить по земле они не могут.
Несколько лет назад исследователи из Швейцарского орнитологического института, желая узнать больше о поведении этих птиц во время перелётов, прикрепили к нескольким белобрюхим стрижам специальные датчики, которые записывали все перемещения пернатых и при этом были достаточно маленькими и лёгкими, чтобы никак их не стеснять. Оказалось, что во время зимовки стрижи вообще не садятся на землю. Более двухсот дней они безостановочно летают над Западной Африкой и вряд ли всё это время проводят без сна.
Другой пример длительного беспосадочного перелёта демонстрируют большие фрегаты. Вся их жизнь связана с морем и побережьем, однако плавать и нырять они не умеют. Рыбу фрегаты выхватывают с поверхности воды, следуя за водными хищниками, гоняющими косяки рыб, и за течениями, выносящими что-нибудь съедобное из морских глубин.
Летом нынешнего года в журнале «Science» была опубликована статья, авторы которой утверждали, что фрегаты способны провести в воздухе без посадки два месяца. Энергии они тратят мало: пользуясь восходящими потоками воздуха, птицы поднимаются на высоту до 4 км и оттуда медленно, в течение нескольких часов, снижаются. Скорее всего, им удаётся вздремнуть во время парения, но, чтобы убедиться в этом со всей определённостью, а не по косвенным свидетельствам, нужно регистрировать сигналы активности мозга у летящей птицы.
Подобный, казалось бы, невозможный эксперимент всё-таки удалось провести. Исследователи из Орнитологического института Общества Макса Планка и Цюрихского университета разработали устройство, регистрирующее электрические ритмы мозга фрегата, положение его головы, манеру полёта (планирует птица или машет крыльями), скорость и направление движения. Прибор сделали небольшим, чтобы можно было надеть его на голову птицы, не причиняя ей беспокойства. Для эксперимента отобрали пятнадцать взрослых самок с Галапагосских островов, которым как раз пришла пора выкармливать птенцов. В течение нескольких дней птицы кормились над океаном (расстояние, которое они в сумме покрыли за это время, составило около 3000 км), а потом возвращались на берег, где их снова ловили и снимали с головы устройство слежения с записанными данными.
Что же это за данные? Как мы помним, сон состоит из двух продолжительных фаз, отличающихся не только по электрической активности мозга, но и по общей физиологии: медленной, которая сама по себе распадается на несколько стадий, и быстрой, или REM-фазы (от английского выражения «rapid eye movements» - быстрые движения глаз). В быстрой фазе сна, в отличие от медленной, глаза начинают двигаться под веками, меняется дыхание и частота сердечных сокращений, а мозговые ритмы выглядят так, будто мозг бодрствует. В статье в «Nature Communications», опубликованной в августе нынешнего года, говорилось, что днём фрегаты не спали, а вот с наступлением ночи в их мозге появлялись ритмы медленного сна. «Сонные» ритмы у птиц возникали большей частью только в одном полушарии, но порой «засыпали» оба полушария одновременно.
Однополушарный сон, когда полушария спят по очереди, - не такая уж редкость. Так спят некоторые водные млекопитающие (тюлени, дельфины, ламантины) и некоторые птицы. Та часть мозга, которая бодрствует, помогает плыть, если это водный зверь, или просто следит за тем, что происходит вокруг. Например, в птичьей стае особи, которые находятся с краю, во время сна держат один глаз открытым, чтобы вовремя заметить приближающегося хищника (понятно, что именно бодрствующее полушарие связано с открытым глазом). Какое-то подобие однополушарного сна есть и у людей (см. «Наука и жизнь» № 8, 2016 г., статья ) - он включается, когда нам приходится спать на новом месте. Правда, в отличие от животных, полушария мозга человека не сменяют друг друга «на посту», то есть бодрствующее полушарие бодрствует до самого утра.
Над океаном фрегаты могут не бояться хищников, однако им нужно поддерживать правильное направление полёта. Поднимаясь по спирали на восходящих потоках воздуха, они держат открытым тот глаз, который смотрит в направлении поворота. Соответственно распределяются и обязанности полушарий: какому сейчас спать, а какому - нет. Довольно редко медленный сон сменяется у фрегатов быстрым, который длится всего несколько секунд.
Быстрый сон у млекопитающих и у птиц разный. У зверей он длится от нескольких минут до нескольких десятков минут и сопровождается полным расслаблением мышц. У пернатых быстрый сон намного короче, и при этом они каким-то образом сохраняют тонус в некоторых мышцах. Например, несмотря на быстрый сон, птицы могут продолжать стоять на одной ноге. Фрегаты во время быстрого сна хотя и роняли голову вниз, но не сбивались с курса. В сумме, однако, фрегаты спят на лету мало, всего 42 минуты в сутки, тогда как на земле они тратят на сон иногда по 20 часов. Периоды «земного сна» у фрегатов длятся дольше, а сам сон делается глубже, чем в воздухе, - вероятно, всё-таки сказывается хроническая нехватка сна во время полёта. Вполне возможно, что и другие птицы, проводящие в полёте по несколько дней, спят таким же образом - по чуть-чуть - и выключают полушария по отдельности.
Международная группа ученых под руководством исследователей из Института орнитологии Общества Макса Планка (Германия) нашла ответ на вопрос, десятилетиями не дававший покоя исследователям. А вопрос простой: могут ли птицы спать во время полета?
Могут — доказали ученые, проведя самое необычное исследование, чтобы проследить за распорядком дня птиц, часами находящихся в воздухе.
Давно известно, что некоторые виды стрижей, певчих птиц, бекасовых, а также морских птиц могут совершать беспосадочные перелеты длительностью в дни, недели и больше. Учитывая, к каким негативным последствиям приводит животных отсутствие сна, многие ученые полагали, что птицам как-то удается спать в полете. Однако недавно было показано, что некоторые птицы действительно способны бодрствовать неделями, сводя к минимуму время сна, и это еще больше добавило неясности в вопрос о возможности сна в воздухе.
Главная проблема в ответе на этот вопрос — отсутствие исследований мозга птиц во время полета, которые могли бы пролить свет на данную проблему. Как птица может спать в воздухе, не сталкиваясь с сородичами и не падая вниз? По одной из версий, птицы спят не полностью, а отдельными полушариями, сначала левым, потом правым. Есть работы, показывающие, что именно так спят кряквы, если на суше есть опасность. У этих птиц, если они находятся на краю стаи, всегда бодрствует одно полушарие мозга, а соответствующий ему глаз всегда направлен в сторону возможных угроз. Как бы то ни было, чтобы зафиксировать сон, ученым необходимо измерить электрическую активность мозга, а это требует размещения на голове птиц специальных устройств.
Чтобы решить задачу, ученым требовалось выявить моменты, когда птица бодрствует, а когда впадает в один из двух известных типов сна — медленный сон (Slow Wave Sleep, SWS) и быстрый сон (Rapid Eye Movement, REM). Для этого Нильс Раттенборг, автор работы, совместно с Алексеем Высоцким из Университета Цюриха разработали миниатюрный прибор,
снимающий энцефалограмму мозга птиц и фиксирующий движения головой во время полета.
Изучать решили больших фрегатов, гнездящихся на Галапагосских островах. Известно, что эти птицы проводят над океаном целые недели в поисках рыбы, которую гоняют хищники к поверхности. Птицы с помещенными им на голову приборами улетали иногда на 10 дней, за которые пролетали до 3 тыс. км. Все это время прибор записывал энцефалограммы обоих полушарий птиц, движения головы, маршрут следования и высоту полета при помощи приемника GPS. По возвращении с птиц снимали приборы и начинался процесс обработки полученных данных. «Как и многие другие животные на Галапагосах, фрегаты были довольно спокойны и продолжали спать, когда я приближался к ним во второй раз», — рассказал соавтор работы Брайсон Воирин.
Иллюстрация: nature.com
Анализ данных показал, что птицы действительно спят в полете, но спят как предполагавшимся, так и необычным способом. Днем они бодрствуют, занимаясь поиском пищи. После захода солнца привычная энцефалограмма переключалась в режим медленного сна, и птица парила несколько минут. Ученые отметили, что в это время могут отключаться как одно, так и оба полушария мозга.
Это означает, что птицам вовсе не обязательно бодрствовать одним полушарием, чтобы сохранять контроль за аэродинамикой своего полета.
Однако другое открытие было сделано при сопоставлении движений головы с записями энцефалограммы полушарий. Когда птица парит кругами в восходящих потоках воздуха, бодрствует полушарие мозга, отвечающее за глаз, который смотрит в сторону поворота, пока другое спит, из чего следует вывод, что птица отслеживает, куда летит. «Фрегаты могут присматривать за птицами, чтобы избежать столкновения, подобно тому, как утки отслеживают хищников», — пояснил Раттенборг.
Иллюстрация: nature.com
Кроме того, периоды медленного сна иногда прерываются короткими, буквально в несколько секунд, фазами быстрого сна, установили ученые. В отличие от млекопитающих, у которых быстрый сон длится долго и сопровождается полным расслаблением мышц, у птиц он включается лишь на несколько секунд. В отличие от зверей, птицы в этой фазе сна хоть и роняют на время голову, но могут продолжать стоять на одной ноге.
Аналогично и фрегаты в момент быстрого сна на время кивают головой, однако их полет остается неизменным.
Пожалуй, главным открытием для ученых стало общее время сна: выяснилось, что в течение суток птицы позволяют себе заснуть всего на 42 минуты. Зато, вернувшись в гнездо, они отсыпаются и могут проспать полдня. «Почему они так мало спят ночью, если охотятся мало, остается загадкой», — считает Раттенборг. В будущем ученые намерены объяснить, как птицы так долго обходятся без сна. «Почему мы и многие другие животные сильно страдаем от недосыпа, в то время как некоторые птицы отлично адаптируются, остается загадкой», — добавил он. Работа ученых опубликована в журнале
Учёные из Института орнитологии Макса Планка впервые наблюдали способность птиц засыпать во время полёта. Об этом умении пернатых подозревали уже давно, но только сейчас её смогли доказать. Интересно, что новое исследование также показывает, что способ немного вздремнуть в полёте гораздо более необычен, чем предполагалось.
Открытие, по словам исследователей, наконец-то поможет объяснить, как птицам удаётся летать в течение нескольких дней (или даже недель) и не уставать.
Фрегаты могут спать на лету, отключая то одно полушарие мозга, то сразу два.
Фотография B. Voirin.
Орнитологи не до конца понимали, что именно происходит с птицами во время полёта: то ли они бодрствуют на протяжении всего путешествия, то ли используют только одно полушарие мозга, в то время как другое отдыхает. Так, например, было установлено, что утки способны погружаться в сон только одним полушарием, чтобы даже во сне оставаться бдительными и вовремя заметить приближение хищника. Ранее та же особенность наблюдалась и у дельфинов. Кстати, люди делают то же самое, когда засыпают на новом месте.
В новом исследовании немецкие учёные измерили активность мозга фрегаты - морской птицы, которая, как известно, способна неделями летать над океаном в поисках рыбы. Команда разработала небольшое устройство, которое отслеживало электроэнцефалографические изменения активности мозга птиц. Аппарат, который они прозвали "лётный самописец", прикрепили к 15 взрослым самкам фрегат. Устройство могло фиксировать медленный сон (slow wave sleep) и фазы быстрого сна (rapid eye movement sleep).
Команда наблюдала за активностью мозга на протяжении десяти дней, во время которых птицы пролетели порядка трёх тысяч километров. Кроме того, встроенный датчик GPS отслеживал положение птиц и высоту полёта. После того, как пернатые вернулись, орнитологи собрали "лётные самописцы" для анализа данных записей и очень удивились полученным результатам.
В течение дня птицы бодрствовали и активно искали рыбу, но как только Солнце садилось, птицы переходили в стадию медленного сна и при этом продолжали летать. Правда, длился такой сон всего несколько минут.
Чаще всего птицы использовали только одно полушарие во время сна, что исследователи и ожидали обнаружить. Но электроэнцефалографические показатели также зафиксировали, что и оба полушария сразу могли впадать в фазу медленного сна в одно и то же время, что неожиданно предполагает: птицы в состоянии управлять полётом даже когда весь мозг находится в "спящем режиме".
Полноценный медленный сон, как правило, происходил во время того, как птицы кружили в восходящих воздушных потоках и им не нужно махать крыльями.
Но, пожалуй, самым большим сюрпризом оказался тот факт, что, несмотря на эту уникальную возможность, сами фрегаты довольствовались в большинстве случаев коротким сном. Он длился не более одного часа в день - в среднем всего 42 минуты. Это менее 10% времени, которое птицы тратят на сон на земле.
Учёные пока не понимают, почему так происходит: предстоит ещё много исследований. "Почему они спят так мало в полёте даже ночью, когда они редко находят корм - для нас это загадка", — говорит автор исследования Нильс Раттенборг (Niels Rattenborg).
По мнению специалистов, изучение этого вопроса в будущем поможет и людям. "До конца неизвестно, почему мы, как и многие животные, сильно страдаем от потери сна, в то время как некоторые птицы могут не спать долгое время", — уточняет Раттенборг.
Научная статья по результатам исследования опубликована в издании Nature Сommunications.