Historie poznatků orientace ptáků je plná záhad a zvratů. Už, už to vypadá, že máme ve všem jasno a pak se najde někdo, kdo udělá jednoduchý pokus a slibnou teorii zboří.

Zpočátku se lidi domnívali, že se ptáci na svých poutích řídí zrakem. Jenže oni létají i za bez měsíčních nocí a tak se usoudilo, že se navigují podle hvězd. Pak se zjistilo, že jim nevadí ani létat pod mraky, odkud hvězdy vůbec nevidí. Začali jsme tušit, že mají nějaký vnitřní kompas. To ostatně potvrdilo i ptačí chování. Jakmile začne období migrace, mají ptáci takovou "chuť" odstartovat správným směrem, že se v klecích shromažďují na té straně, kam chtějí letět. Pokud vědci magnetické pole uměle změnili a kýžený jih přesunuli do jiného směru, než je ve skutečnosti, ptáci se rázem usadili v "nové" části klece.

Rozhodující pokusy v tomto směru provedl doktor Wolfgang Wiltschko z univerzity ve Frankfurtu nad Mohanem. Bylo to okolo roku 1966.  Později vědci nalezli v tkáni z horní části zobáku částečky nerostu magnetit. Bylo nám hned „jasné“, že  zobák, díky magnetitovým krystalům, funguje podobně jako střelka kompasu. 

Co ukázaly pokusy v Německu

Zvětšit obrázek

Červenky reagují na elektromagnetické pole. Dokonce i na takové, jaké by jejich orgán na principu krystalů magnetitu neměl registrovat.

Pokusy, které tak pěkně postavenou teorii o orientaci ptáků pomocí magnetitového kompasu nabouraly, proběhly v zařízení, které umožňuje měnit podle potřeb magnetické pole nad klecemi ve kterých se ptáci volně pohybují. Jak jsme si již řekli, tak z chování ptáků lze snadno usoudit, kterým směrem by se ptáci vydali, kdyby jim v tom nebránilo mřížoví klece. Pokus, který máme na mysli se uskutečnil s červenkami. Jsou to stěhovaví ptáci, kteří létají v noci a jsou tedy na dokonale fungující navigaci ve tmě odkázáni. Celkem dvanáct červenek bylo v období počátku jejich tahu do teplých krajů vystaveno změnám magnetického pole. Ovšem pozor, tady je to překvapení. Magnetické pole, které vědci tentokrát použili, mělo frekvencí 7 megahertz. To znamená, že se měnilo příliš rychle, než aby mohlo mít vliv na magnetitové částečky. Orgán založený na magnetitu byl, jinak řečeno, červenkám na nic. Stalo se ale něco co nikdo nečekal. Pokud bylo toto extrémně rychle kmitající magnetické pole orientováno shodně s magnetickým polem Země, snažily se červenky vyrazit správným směrem k jihu. Pokud bylo pole odkloněno, nechali se ptáci zmást a zamířili špatným směrem – tam, kam je vedlo umělé magnetické pole.

Pokus ukázal, že ptáci se sice orientují podle magnetického pole, ale magnetitové částečky k tomu nepoužívají. Snad jimi měří sílu magnetického pole, ale jeho orientaci rozhodně ne.
Existuje ještě jedna teorie, ta tvrdí, že k orientaci nepoužívají ptáci orgán v zobáku, nýbrž oči. V očních buňkách ptáků vědci také objevili přítomnost mikrokrystalů magnetitu. Pokud by tato teorie byla správná, tak by ptáci siločáry magnetického pole „viděli“. Některé úvahy vedly až k představám jakéhosi barevného vidění magnetických polí, které se ptákům vtiskává do paměti jako jakási barevná mapa. Lákavá představa, ale i tato teorie naráží na stejný problém, který se vyskytnul při pokusu s červenkami a rychle seměnícím magnetickým polem.

Co ukázaly pokusy na Novém Zélandu

Zvětšit obrázek

Dr. Cordula Mora z University of Auckland (New Zealand): „ Holubi se orientují podle magnetického pole, které detekují buňkami na horní straně zobáku, přičemž převod informací z této části zobáku do mozku zajišťuje trojklaný nerv“.

Kromě pokusů na červenkách probíhaly pokusy i na holubech. Podívejme se, co na nich  vyzkoumali v Austrálii. Doktorka Moraová dávala holuby do dřevěného tunelu, pod nímž instalovala zařízení vytvářející magnetické pole. Vyšla z úvahy, že holubi jsou učenliví a začala je trénovat na to, že když zapne zařízení (na ptáky začne působit magnetické pole), a holub vydá správným směrem, dostane odměnu. Pamlsky zabraly a holubi se naučili chodit tím směrem, kterým doktorka určila svým magnetickým polem. Pak teprve nastaly vlastní testy. Za zmínku stojí především dva z nich:
1. Když Dr. Mora dala holubům pod zobák malý magnet, holuby to zmátlo a přestali poznávat, kdy bylo magnetické pole pod tunelem zapnuto a kdy vypnuto. To lze chápat za jasný důkaz toho, že holubi dokáží magnetické pole vnímat.
2. Když doktorka  použila anestetikum a znecitlivěla holubům tu část zobáku, kde je orgán s krystaly magnetitu umístěn. Výsledek byl stejný. Ptáci přestali být schopni rozeznat, kdy bylo magnetické pole zapnuto. To znamená, že k určování magnetického pole ptáci využívají svůj senzor, který mají umístěný v zobáku a nikoli v očích, kde byly krystaly magnetitu v některých buňkách také zjištěny.
Teorie o tom, že se ptáci na svých cestách orientují především pomocí zemského magnetického pole,  se zdála být neotřesitelně potvrzena.

Co ukázaly nejnovější pokusy v Itálii

V srpnových vydání vědeckých časopisů se objevily informace o poznatcích z oblasti navigace ptáků, které pochází z evropské laboratoře doktorky  Anny Gagliardo.  Ta se svými kolegy z  University of Pisa  uskutečnila experiment, který ze všech zatím provedených pokusů se nejvíce přiblížil realitě. Pokusnými ptáky byli v tomto případě také holubi. Pokus spočíval v tom, že vědci sledovali instinktivní let holubů zpět do hnízda.Test měl odpovědět na otázku, zda se ptáci řídí vnímáním magnetismu, případně zda používají jiný způsob orientace, který jim umožňuje přesnou navigaci a návrat domů.

Nejdříve si připomeňme závěr z předchozích pokusů Novozélanďanky  Moraové: „Holubi detekují magnetické stimuly v horní části svého zobáku, přičemž k převodu těchto informací využívají nejdelší větve trojklaného nervu - nervus trigeminus“. To byl poznatek studie z roku 2004 a od té doby se mělo za to, že holubi se navigují pomoci malých magnetických částeček, které mají v orgánu umístěném v jejich zobáku. A že jim tento orgán umožňuje mapovat změny magnetického pole Země.

Doktorka Gagliardo z Itálie ale nyní prohlašuje, že holubi tento orgán k nalezení cesty zpět nepoužívají. Nevyvrací, že by holubi takový orgán, který jim umožňuje zjišťovat změny magnetického pole neměli, ale tvrdí, že jej k navigaci nepoužívají.
K tomuto odvážnému tvrzení získala pádné důkazy. Posuďte sami jaké.

Zvětšit obrázek

Z nových pokusů vyplynulo, že hlavové oblasti inervované trojklaným nervem při své noční navigaci holubi nepotřebují. Pokud ale holuby zbavíte čichu, zabloudí.

Aby zjistila, jak to u holubů vlastně chodí, prováděla jim dost drastické zákroky. Přetínala jim nervové dráhy, spojující obličejovou část s mozkem. První skupině, v níž bylo 24 holubů, operativně přerušila čichový nerv (nervus olfactorius). Nervovou dráhu, která má na starosti převod čichových a chuťových vjemů do mozku.  To ale nebylo všechno. Doktorka v řezání do ptačích hlav pokračovala a jiným 24 holubům pro změnu přerušila nerv trojklaný (nervus trigeminus).
Třetí skupina 24 holubů podstoupila „falešnou“ operaci. Těm bylo způsobeno stejné chirurgické trauma ale jejich nervy zůstaly nepřerušeny. Tato třetí skupina holubů sloužila jako kontrola.

Pak italská vědkyně všechny ptáky naložila, odvezla je přibližně 50 km od jejich domova a v noci je vypustila. Snad ještě poznámku, že ve všech skupinách byli holubi, kteří v okolí svého bydliště dosud nikdy nelétali.

A jak to dopadlo?  Ze skupiny holubů s poničeným nervem trigeminus, který je nepostradatelný k tomu, aby ptákům umožnil přenos nervových vzruchů z orgánů, o nichž se soudilo, že detekují magnetické pole, tak z těchto ptáků byli všichni, až na jednoho, druhý den ráno doma. Teoreticky ale neměli v noci nikam doletět.

Ze skupiny holubů, kteří měli přerušený čichový nerv, se jich zase většina ztratila. Cestu domů našli jen čtyři holubi. Z nich teoreticky měli doletět všichni.

Podle italské vědkyně je to jasný důkaz toho, že holubi se neřídili magnetismem ale  pachovou stopou. Ptáci si zřejmě při svých cestách vytvářejí jakousi pachovou mapu, podle které se pak orientují. Terén vnímají pomocí pachových stop a tyto stopy si vytvoří i tehdy, když je od jejich domova odvážíte autem. Mapa vytvořená z čichových vjemů je pro jejich noční orientaci rozhodující.

Závěry italského týmu již podpořil například profesor Verner Bingman, vědec z oboru neurologie z Bowling Green State University ve státě Ohio.Zveřejněný objev komentoval slovy: „Podle mne učinila tato studie konec debat nad tím, jak se vlastně holubi orientují“.
Podle těchto pokusů pachové variace v atmosférickém vzduchu, detekované v nosní dutině ptáků a přenášené nervem olfaktorius, jsou nejdůležitějšími vjemy, které umožňují holubům  prostorovou orientaci.

Ptáci budou zřejmě při své navigaci využívat každý vjemový podnět, který v daném okamžiku mají k dispozici. Představa, že pro jejich noční orientace je rozhodující vnímání magnetických polí, však vzala za své, alespoň u holubů.

Pramen: Journal of Experimental Biology