Биология зверей и птиц

Лесная орнитология  Вариант №5

1. Как изучаются миграции птиц?

Историю изучения перелетов  птиц принято начинать с трудов Аристотеля. Великий греческий естествоиспытатель и философ, заложивший в IV в. до н.э. начала многих наук, не обошел своим вниманием и миграции птиц. Читая его «Историю животных», убеждаешься, как много для своего времени он знал о птичьих перелетах.

Аристотель объяснял перелеты птиц стремлением избежать холодных зим и считал, что существуют особые теплые местности, где птицы зимуют. Он знал о том, что разные виды летят (во всяком случае - появляются весной) в разное время, что осенью птицы более упитанны, чем весной, и многое другое.

Личность Фридриха II –  императора из дома Гогенштауфенов, уникальна для средневековой науки. Он был и воином, и поэтом, и охотником, и естествоиспытателем, наблюдательным ученым, знатоком соколиной охоты и птиц вообще. Его замечательная книга, увидевшая свет в 1247 г., - существенный шаг вперед в изучении птичьих перелетов, тем более ценный, что написана она исключительно на основе личных наблюдений. Фридрих II заложил основы некоторых современных представлений о миграциях птиц. Так, он четко различал места линьки и предотлетных скоплений, связывал сроки отлета у разных видов с погодными условиями, впервые отделил перелеты от кочевок – как терминологически, так и по существу. Большое внимание в книге уделено форме мигрирующих стай, порядку расположения летящих птиц.

В замечательном шведском естествоиспытателе Карле Линнее мы привыкли видеть выдающегося систематика, с удивительной прозорливостью «разложившего  по полочкам» различных представителей растительного и животного мира. Но важный вклад Линней внес и в изучение перелетов. В середине XVIII в. он создал особый авифенологический метод их изучения: ряд наблюдателей в разных частях страны строго фиксировали появление перелетных птиц весной и их отлет осенью.

Вплоть до конца XIX в. этот метод, гениальный по своей простоте, был единственным способом направленного изучения перелетов. Не утратил он своего значения и в наши дни. Широкая сеть наблюдателей, работающих под руководством ученых, занимается фенологией птичьих перелетов и сопутствующих им явлений природы. Эти наблюдения дали большой фактический материал, на основе которого были созданы интересные и оригинальные гипотезы.

Среди ученых конца XVIII –  начала XIX в. мы должны упомянуть еще  несколько имен. Тонкий наблюдатель И.Науман различал оседлых, кочующих и перелетных птиц, отмечал влияние погоды, пищи и географических условий, специально занимался изучением направленности миграций. Немецкий орнитолог X.Брэм, отец знаменитого путешественника, которого мы знаем по многотомной «Жизни животных», особо интересовался пролетными путями птиц, ночными и дневными перелетами, отмечал различия в миграционном поведении старых и молодых птиц, пытался объяснить причины осеннего перелета.

Русский ученый-академик А.Миддендорф, автор замечательной книги «Изопиптезы России» (изопиптезами он называл линии, соединяющие точки одновременного весеннего прилета), широко использовал метод фенологических наблюдений. Он дал подробную картину весеннего прилета, обнаружив некоторую связь между направленностью перелета и магнитными силовыми линиями. Так родилась магнитная гипотеза ориентации, согласно которой птицы обладают чувством северного магнитного полюса.

На рубеже XIX и XX вв. был  изобретен метод, который произвел революцию в изучении миграций птиц, - метод кольцевания. Скромный учитель гимназии в датском городе Виборге X.Мортенсен (1856–1921) в 1890 г. впервые окольцевал скворцов пластиночками из цинка. С 1899 г. он уже использовал кольца из легкого металла, надевая их на ноги аистам, уткам, различным морским птицам. Кроме порядкового номера, на каждом кольце был выбит адрес Мортенсена. И 1899 г. официально признан годом начала кольцевания птиц, а Мортенсен – изобретателем этого метода.

Однако, если быть строгим историком, следует упомянуть, что попытки кольцевать и метить птиц предпринимались задолго до этого. В Средневековье кольцами и пластинками метили пойманных на охоте цапель, прежде чем выпустить их на волю. Орнитолог середины XIX в. X.Фриш привязывал ласточкам на лапки красные нити. За сто лет до него это делал итальянец Л.Спаланцани. В России в Асканиа Нова пытались метить журавлей, в Голландии – уток и гусей, надевая им кольца на шею.

К концу XIX в. необходимость  метить перелетных птиц настолько назрела, что идея кольцевания буквально  висела в воздухе. И первый, кто  это понял, – датчанин X.Мортенсен – снискал себе все лавры первооткрывателя. Конечно, это нисколько не умаляет его заслугу, но о том, что у него были предшественники, забывать не стоит.

Объемы кольцевания быстро возрастали. Перед Первой мировой войной Гельголанд и Росситтен кольцевали по 200 тыс. птиц в год. В работу по кольцеванию включились американские орнитологи (Смитсоновский институт), Венгерский орнитологический центр, Швейцария, Швеция, Чехословакия.

В 1930 г. существовало уже  около 30 центров кольцевания птиц почти в 20 странах Европы, Азии и  Северной Америки. К концу 1930-х гг. в мире было окольцовано свыше миллиона птиц (правда, сейчас такое количество способны окольцевать в год орнитологи одной страны).

На территории нашей страны кольцевание птиц начало развиваться  с начала XX в. В 1907–1912 гг. свыше 1000 птиц окольцевал латвийский орнитолог Г.Лоудон, в 1910 г. Ф.Штолль начал кольцевать птиц на Кихельконнаской орнитологической станции (западное побережье острова Сааремаа). С 1913 г. кольцеванием птиц стали заниматься члены Русского орнитологического комитета (Москва). В эти же годы приступили к кольцеванию сотрудники и студенты Лесного института в Петербурге под руководством А.Силантьева – позднее Г.Доппельмаира. Русский орнитологический комитет и Лесной институт метили птиц своими кольцами, имеющими соответствующую надпись.

В настоящее время в мире ежегодно кольцуется около 4 млн птиц, и этой работой занято, по приблизительным подсчетам, 5000 человек.

Общий прогресс науки и  техники в послевоенные годы отразился  на методах кольцевания птиц. Орнитологи получили в свое распоряжение и стали  успешно применять легкие прочные сплавы, кольца из которых меньше изнашиваются под действием соленой воды и дольше сохраняются. Резко возросшие объемы данных кольцевания потребовали использования вычислительной техники для автоматизированной обработки. Для отлова птиц наряду с гигантскими сетями-ловушками стали использовать легкие паутинные сети, а также летающие сети, набрасываемые на отдыхающих или кормящихся птиц с помощью ракет или пороховых снарядов. Кроме ножных колец стали метить шейными кольцами с большими, заметными издали цифрами, – в сильную подзорную трубу такие цифры можно различить за полкилометра.

Научно-технический прогресс затронул и другие методы изучения миграций. Интересы авиации, медицины, охотничьего, сельского и лесного  хозяйства, бионики требовали не только фундаментального изучения птичьих  перелетов, но и проведения специальных прикладных исследований. Традиционный визуальный метод, успешно применявшийся с XIX в., дополнился использованием радиолокационной техники, позволяющей наблюдать миграции птиц в облачную погоду и ночью. Для прослеживания помеченных птиц стали использовать самолеты и радиопередатчики. Бурными темпами развивается экологическая физиология миграций (изучение физиологии организма мигрирующих птиц). В развитие этого направления большой вклад внесли советские орнитологи, работающие на Биологической станции Академии наук СССР в Рыбачьем (бывший Росситтен). Миграционную ориентацию стали изучать в специальных экспериментах, используя планетарий, круглые клетки и другие методы. Тем самым гипотезы ориентации, еще недавно носившие чисто умозрительный характер, получили возможность объективной проверки.

2. Птицы, каких видов наиболее специализированы в отношении питания? Каково значение этих видов?

По разнообразию поедаемых кормов птиц делят на стенофагов (птиц с узким набором кормов) и полифагов или всеядных (птиц с широким набором кормов). Для каждой естественной группы характерна определенная специализация в выборе кормов и в способах их добывания. Эта специализация характерна для каждого вида и даже для отдельных группировок внутри вида, приспособившихся к определенному виду питания.

Стенофаги - птицы, потребляющие однородные корма и использующие однообразные приемы ловли добычи. Стенофагия встречается среди птиц редко. К стенофагам следует относить стрижей и многих козодоев, питающихся только летающими насекомыми, и ласточек, которые ловят насекомых в воздухе, но могут и склевывать их на лету с растений. К этой же группе относятся типичные падальщики - грифы и марабу, а также виды, питающиеся только крупной рыбой - пеликаны, скопа, бакланы, орланы и др. Африканский пальмовый гриф питается преимущественно плодами нескольких видов пальм; американский коршун-слизнеед поедает практически лишь моллюсков. Нектаром цветов ограниченного числа растений питаются некоторые виды мелких колибри, медососов, нектарниц и гавайских цветочниц. К стенофагам относятся и клесты, питающиеся семенами хвойных деревьев.

Стенофаги имеют ограниченные ареалы. Так, кедровка, питаясь значительную часть года семенами кедра, обитает только там, где это растение встречается. Клест-еловик питается в основном семенами ели, с распространением которой тесно связан. Грифовый орлан питается в основном плодами одного из видов пальм и обитает лишь там, где эта пальма в Африке встречается. Замечательный пример монофагии представляет живущий во Флориде коршун-слизнеед, питающийся только улитками одного вида. Распространенный в Южной Америке гуахаро - единственный в отряде козодоев «вегетарианец». В отличие от своих сородичей, питающихся животной пищей, в основном насекомыми, гуахаро кормится плодами деревьев. Проводя день в глубоких горных пещерах, с наступлением темноты он начинает летать над тропическим лесом и срывать плоды преимущественно с пальм и лавровых деревьев. Находить корм ему помогает помимо острого зрения хорошо развитое обоняние. Особенно связаны с распространением определенных видов растений те птицы, в питании которых большую роль играет нектар цветов (попугаи-лори, колибри и др.).

3. Типы гнездования птиц, особенности гнездования и гнездостроения, распределение гнезд в лесу по ярусам.

Различают гнезда открытые наземные, расположенные в укрытиях, гнезда-платформы и чаши.

Сложность строения птичьих  гнезд и места, которые выбирают птицы для гнездования, напрямую зависят от специализации и места обитания данного вида. По характеру гнездования всех птиц можно разделить на целый ряд групп. Птицы морских побережий, гнездящиеся на уступах круто обрывающихся в воду скал, - обитатели птичьих базаров кайры, чистики, некоторые виды чаек, - гнезд практически не строят и откладывают яйца прямо на голые камни. Не строят гнезд, откладывая яйца в небольшие выемки в грунте, некоторые кулики, обитающие на берегах морей и рек, а также и некоторые наземные птицы, например козодой. Пингвины Адели делают гнезда-пирамидки из камней. В случае если гнездо будет залито водой, птица снова собирает камни и делает пирамидки выше, чтобы вода не доходила до них.

Гнездящиеся на земле утки и гуси строят достаточно комфортные гнезда, используя в качестве внутренней выстилки гнезда свой пух. Обыкновенные кряквы сооружают гнезда-ямки. Они роют в земле небольшую лунку, затем застилают ее растительными материалами, которые находят неподалеку от гнезда, и выщипанными из собственного тела пуховыми перьями. Когда насиживающая яйца самка уходит кормиться, она обычно накрывает яйца пухом. Похожие гнезда строят и гнездящиеся на земле куриные.

Многие водные и болотные птицы строят достаточно комфортабельные  гнезда на высоких кочках, пнях или  поваленных деревьях. Некоторые виды куликов и уток гнездятся в  дуплах. Цапли гнездятся высоко на деревьях. Большая и серощекая поганки устраивают гнезда на маленьких плавучих островках из водных растений, которые они сооружают специально для гнездования. Целый ряд видов птиц, обитающих у воды, роют норы в обрывистых берегах. Так, обыкновенные зимородки выкапывают земляные норы на обрыве у реки или озера. Птица с разлету долбит клювом землю, а затем ее, уже разрыхленную, выбрасывает наружу. Таким образом, зимородок выкапывает нору длиной до 1 м, на конце расширяющуюся в гнездовую камеру. Подстилкой в гнезде служат косточки и чешуя съеденных рыбешек, размягченные пищеварительным соком, не переваренные и отрыгнутые птенцами. Береговые ласточки, роющие норки по обрывам берегов, подобно многим норным млекопитающим, при рытье используют лапки. Их норы также порой достигают длины до 1 метра. Обычно они гнездятся большими колониями, существующими в течение многих лет. Пустующие норы в колонии ласточек охотно используют птицы других видов, например воробьи. Гнездящиеся в зарослях тростников и прибрежной травы камышевки вьют гнезда из травинок в виде изящной корзиночки, оплетающей стебли тростника.

Птицы, живущие на открытых пространствах, таких как степи, заливные луга в поймах больших рек  и т.п., гнездятся либо на земле, либо на отдельных деревьях, утесах скал или постройках человека. Многие птицы  гнездятся в пещерах и норах  обрывистых склонов, а некоторые  птицы занимают оставленные жилища термитов.

Наиболее разнообразны постройки  птиц, обитающих в лесных зонах. Здесь  встречаются и виды, гнездящиеся  на земле, и дуплогнездники, и строящие гнезда у основания крупных веток, и подвешивающие свои постройки на концах ветвей.

Гнездящиеся на земле пеночки  строят шаровидные шалашики из травы, хорошо замаскированные снаружи, внутреннюю выстилку они делают из большого количества растительного пуха и перьев птиц. Зарянки размещают свои гнезда в расщелинах корней выворотней, в кучах валежника или трещинах коры. Их гнезда также прекрасно замаскированы, поскольку их внешняя основа строится из окружающего подручного материала. Дятлы выдалбливают своими клювами дупло, изгибающееся вниз. Синицы гаички выщипывают своими клювиками дупло в трухлявых деревьях. Многие птицы-дуплогнездники используют естественные дупла или старые дупла дятлов. Конструкция гнезда внутри дупла носит строго видоспецифический характер.

4. Дать краткую характеристику отряда дятлообразные и назвать его важнейших представителей.

Дятлообразные, или дятлы (лат. Piciformes, ранее - Picariae), - отряд птиц. Отличительная особенность отряда состоит в привычке некоторых видов постукивать клювом по кронам деревьев. Эти постукивания используются как для средства связи, чтобы сигнализировать о владении территории, так и для добывания насекомых из стволов деревьев. Также клювы используются для выдалбливания в деревьях дупла (15 - 45 см), для обустраивания гнёзд. Подстилка в гнезде чаще всего отсутствует.

Отряд насчитывает около 380 видов  и разделен на 6 семейств:

1. Бормотушки (18 видов)

2. Бородатки (около 80 видов)

3. Дятловые (свыше 200 видов)

4. Медоуказчики (17 видов)

5. Пуховки (33 вида)

6. Туканы (42 вида).

Распространение почти космополитическое (кроме Арктики, Антарктики, Австралии и некоторых островов). В нашей стране обитают представители только одного семейства Дятловых - Picidae. Это специализированная группа древесных птиц. У большинства видов долотообразный, приспособленный к долблению клюв. Ноги 4-палые, причем назад направлены 1-й и 4-й пальцы, у некоторых видов (из наших - только у одного) 1-го пальца нет, нога трехпалая. Все наши дятлы, кроме вертишейки, при лазании по деревьям держатся больше на стволах, при этом хвост служит им дополнительной опорой, рулевые перья жесткие. Пуха нет, покровные перья имеют пуховые основания.