Zvířata na cestách

Stěhování zvířat, rostlin i lidí označujeme cizím slovem migrace. Jedná se přesuny z místa na místo, obvykle na velké vzdálenosti. Je to víceméně pravidelný pohyb opakující se každý rok ve stejnou dobu, u jiných druhů jen několikrát a vzácně dokonce jen jednou za život (lososi).

Jakmile lidé odhalili, že se zvířata stěhují, kladli si logickou otázku: Proč to dělají, proč nejsou stále na jednom místě? A kam mizí? Odpovědi se měnily podle toho, jak rostlo poznání všech zákonitostí migračních pohybů. Dnes se za nejpravděpodobnější považuje, že stěhování se vyvinulo v důsledku klimatických změn a nástupu doby ledové, která sebou přinesla střídání ročních období a s tím spojené změny v teplotě prostředí, ve srážkách a s tím spojené dostupnosti potravy.

Nejznámější a nejnápadnější je stěhování ptáků. To, že ptáci z mírných a chladných oblastí pravidelně zmizí, aby se po pár měsících zase vrátili zpět, věděli již naši dávní předkové. Ovšem dlouho netušili, že odlétají do teplejších oblastí, mysleli si, že zimu přečkávají zahrabaní v bahně rybníků, v dutinách stromů, ve skalách či v jeskyních. Později bylo objeveno, že na cesty se vydávají také savci, ryby a třeba motýli. 

Vydat se za teplem nebo za potravou dokáže každý pochopit. Mnozí z nás ostatně také v chladné části roku rádi vyrážejí za teplem. Jak ptáci zjistí, kdy se na cestu vydat? Jak je možné, že s takovou přesností naleznou cestu zpět?

Dokonalé orientační smysly

Zcela přesně víme, že ptáci z našich krajin neodlétají ani nepřilétají podle toho, jaká je právě teplota. Protože jinak by nás nemohli opouštět v teplých zářijových dnech a vracet se v dubnu, kdy nezřídka napadne sníh. Tím zásadním stimulem pro začátek migrace je délka světelného dne. U živočichů žijících v oblastech bližších rovníku, kde se délka dne v průběhu roku téměř nemění, spustí migrační pohyb něco jiného. Například začátek období dešťů nebo naopak příchod období sucha.

Často se uvažovalo, že se ptáci na cestě řídí pouze podle postavení Slunce nebo podle hvězd na noční obloze. Nyní se ukazuje, že ptáci používají kombinaci více způsobů orientace. Ke Slunci a hvězdám je nutno připočítat například paměť. Nepodceňujme méně dokonalé živočichy, než jsme sami!  Ptáci, kteří již někdy absolvovali dlouhou cestu za teplem a zpět, si pamatují důležité orientační body, například údolí řek, vysoké hory apod.

Orientace podle Slunce je však zásadní. Vědci objevili, že v ptačím oku je zvláštní útvar, kterým lze velmi přesně změřit polohu slunce a odvodit z ní směr pohybu. Dalším vodítkem pohybu může být i Měsíc – pokud je na obloze vidět, a zcela nezastupitelnou roli i řady hlavně v noci táhnoucích ptáků hraje magnetické pole Země. Jak ho ptáci vnímají a jak s ním pracují, ovšem zatím přesně nevíme. 
Často se uvažovalo, že se ptáci na cestě řídí pouze podle postavení Slunce nebo podle hvězd na noční obloze. Nyní se ukazuje, že ptáci používají kombinaci více způsobů orientace. Ke Slunci a hvězdám je nutno připočítat například paměť. Nepodceňujme méně dokonalé živočichy, než jsme sami!  Ptáci, kteří již někdy absolvovali dlouhou cestu za teplem a zpět, si pamatují důležité orientační body, například údolí řek, vysoké hory apod.

Orientace podle Slunce je však zásadní. Vědci objevili, že v ptačím oku je zvláštní útvar, kterým lze velmi přesně změřit polohu slunce a odvodit z ní směr pohybu. Dalším vodítkem pohybu může být i Měsíc – pokud je na obloze vidět, a zcela nezastupitelnou roli i řady hlavně v noci táhnoucích ptáků hraje magnetické pole Země. Jak ho ptáci vnímají a jak s ním pracují, ovšem zatím přesně nevíme.

Sledování vlaštovek a čápů

K nejznámějším stěhovavým ptákům patří vlaštovky a jiřičky. Celé léto sledujeme švitoření nejprve ptačích rodičů, později ptačí mládeže, která se prohání vzduchem v divokých kruzích a prověřuje své letové dovednosti. Odlet těchto ptáků spojujeme se začátkem školního roku. Jakmile děti začnou chodit do školy, posedávají vlaštovky a jiřičky na drátech a dávají tušit, že se blíží den jejich odletu. Kam směřují? Jejich zimní domov najdeme ve střední a jižní Africe.

Na jaře se k nám vracejí do stejných míst, a dokonce i na stejná hnízda, pokud jejich domovy z bláta vydrží přes zimu. Vlaštovky a jiřičky přes svou malou velikost jsou velmi obratnými a vytrvalými letci, kteří konají dlouhé přelety přes obrovské plochy vody a pouští. Bylo zjištěno, že jiřičky překonají Saharu ve velké výšce bez jediné zastávky. Podmínkou pro úspěšné překonání takovéto zátěže je dostatek síly, již získají během letního pobytu u nás s nepřetržitým krmením. Jakmile se začne ochlazovat a hmyzu v ovzduší ubývá, je to signál, že je nejvyšší čas k odletu. Pokud se z nějakého důvodu množství hmyzu během léta sníží, ptáci nejsou dost silní a při přeletu hrozí velké ztráty zvláště mezi dorůstajícími mláďaty.

Jinými pečlivě sledovanými tažnými ptáky jsou čápi bílí. Zvláště je očekáván jejich jarní přílet – jakmile se první čáp objeví na hnízdě na komíně, je jasné, že zima skončila. Před podzimním odletem se čápi často shromažďují např. na polích. A pak najednou jsou pryč. Všichni čápi z Evropy neletí stejnou cestou. Jedinci ze západní části Evropy volí cestu přes Španělsko a Gibraltarský průliv do západní Afriky, zatímco čápi z východní části Evropy cestují nad Tureckem do východní a jižní Afriky. Je zde jasně vidět, že se vyhýbají dlouhému přeletu přes moře. Nad velkými vodními plochami totiž chybějí teplé stoupající vzdušné proudy, které je vynášejí do výše a umožňují bez velké námahy plachtit do velké vzdálenosti.

Z našich končin odlétají za teplem hlavně ptáci živící se hmyzem. Ovšem pro ty, kteří se spokojí s různými semeny a plody, je naše krajina dost úživná po celý rok. Proto se zde můžeme setkat s migranty se severní a východní Evropy, například s havrany a brkoslavy.

Pokusy přinesly vysvětlení

Vědci na mnoha místech světa se snažili ověřit teorie ptačí orientace. Ptáky umísťovali do zrcadlových síní, planetárií a komor modifikujících magnetické pole a sledovali jejich chování. Postupně tak odkryli význam jednotlivých přírodních podnětů.

Jako nejdůležitější se u ptáků jeví genetická dispozice k něčemu, co lze nazvat vnitřními hodinami. Jde o poměrně přesné vnímání času, které se dlouhodobě upřesňuje a propojuje s aktuální polohou slunce. Ptáci pak dovedou velmi přesně upravovat měnící se azimut slunce, a tím určit polohu zeměpisných stran. Pokud byly při pokusech v komorách jejich vnitřní hodiny posunuty, ptáci měli pod širým nebem odpovídajícím způsobem pootočený svůj kompas.

A jak se orientují druhy jako jsou pěnice, které táhnou v noci? Podobnou orientaci nabízí samozřejmě i hvězdná obloha. Zde je však navíc možné nalézt přímo bez časové kompenzace polohu Severky. A skutečně se také při pokusech ukázalo, že ptáci využívají k orientaci přímo souhvězdí. Severoamerickým papežíkům indigovým nevadil v planetáriu ani náhodný časový posun oblohy, ani zmizení souhvězdí při rovníku, ale zmatek způsobilo zmizení hlavních souhvězdí v okolí Polárky! Kompenzovaná poloha slunce, poloha hvězd či přímo poloha souhvězdí tak zásadním způsobem přispívají k základní geografické orientaci ptáků. U kachen byla navíc prokázána i schopnost využít k orientaci měsíc. Do jaké míry získávají ptáci z těchto zdrojů i přesnější informaci o poloze, není stále jasné.

Pokusy prokázaly, že ptáci nemusejí být závislí pouze na kompasech založených na nebeské mechanice. Nejprve na červenkách, posléze na holubech a dalších druzích, byl prokázán i cit pro geomagnetické pole. Překvapivě to však není ten pravý "kompas" ukazující sever, ale schopnost vnímat směr siločar. Jejich sklon, přesněji úhel, který svírají se zemským povrchem, se k pólům zvětšuje. Přesnost tohoto systému může být značná. I když se přepokládá, že schopnost využít geomagnetické pole je v ptačím světě rozšířená, přesto se navigace většiny druhů ptáků v běžných situacích touto cestou asi neubírá. Určení severu samo o sobě by k nálezu konkrétního místa samozřejmě většinou nestačilo. Cestovatel s hodinkami a kompasem by asi našel přímou cestu zpět na základnu, pokud by po celý výlet pečlivě sledoval prošlé úseky. To nazýváme integrací trasy. Pokusy ukazují, že mnohá zvířata se tím skutečně řídí.

Mnoho velmi zajímavých pokusů bylo prováděno s poštovními holuby. Jejich mláďata nenajdou domov, pokud jim nedovolíme poznat okolí rodiště z výšky. Teprve při vysokém kroužení mohou vizuálně obsáhnout a zapamatovat si dostatečně velký prostor. Člověka překvapuje, jak daleko je vidět při letu třeba jen 1 km nad terénem. K zachycení dominant okraje téměř celé poloviny České kotliny není ani třeba nijak výjimečná viditelnost. Přitom někteří ptáci mohou kroužit v termických proudech i podstatně výše a krajinu zkoumají opakovaně za různé viditelnosti.

Ve skutečnosti se asi obě části - jak pocit polohy založený na fyzikálních podnětech, tak zkušenostní mapa - prolínají. To znamená, že ptačí mapa je stále zorientovaná a patrně dovoluje pomocí extrapolace i návrat z nezmapovaného okolí. Zvláště u starších ptáků, kteří se terénem např. při tahu do zimoviště pohybovali opakovaně, dochází asi k silnému překrývání a ztotožnění na celé trase. Postupným poznáváním okolí se původně jediná trasa tahu může rozšiřovat a zpřesňovat až posléze nejen hnízdiště a zimoviště, ale i jejich široká spojnice vytvoří tzv. familiární - známou oblast.

Na orientaci pomocí Slunce, hvězd i magnetismu, jsou patrně více odkázáni mořští ptáci. Jak jinak si vysvětlit, že buřňák severní nebo v jiném případě buřňák obecný se navrátili po převozu do Evropy na svoji kolonii v Americe za 12 a 14 dní. A návrat dlouhý 5150 km ze státu Washington na pacifický ostrov Midway stihl albatros laysanský za 10 dní. I na mořích se však uvažuje o mapách založených třeba na různé barvě vody na okraji šelfu a v různých částech oceánů. Tu mohou například využívat albatrosi. Když krmí mládě, nalétají během jediného výletu nad vzdálené části oceánu až 6000 km, a přesto se po několika dnech vždy bezpečně vrátí do hnízdiště například na izolovaném ostrově v oceánu.

Různé způsoby orientace a navigace používané v ptačí říši se patrně odlišují svojí náročností a přesností. Také doba (např. délka pozorování pohybu Slunce) nutná k něčemu, co bychom snad mohli nazvat zaměření, může hrát svoji roli. Není vyloučeno, že k rozpoznání správného směru musí pták nejprve dostatečně změnit svoji polohu. I když mají ptáci k dispozici různé způsoby orientace, uplatňují spíše vždy ten nejméně náročný. Proto se asi v oblasti známé orientují především vizuálně a po paměti. Takovou známou oblastí se může stát pro starší jedince nečekaně velký prostor, třeba i celá tahová cesta do afrického zimoviště. Zkušenost, že za špatné viditelnosti ptačí tah většinou ustává, dosvědčuje význam vizuální orientace. Teprve pokud se ptáci dostanou do zcela neznámého prostředí, nebo jsou z nějakých důvodů zmateni, například protichůdností navigačních poznatků, postupně zapojují i další orientační mechanismy. Záleží také na schopnosti druhu. Zatímco vrabec domácí se není schopen vrátit ke hnízdu z vzdálenosti pouhých 20 km, tak trénovaný holub najde cestu z neznámého místa i tisíc kilometrů vzdáleného. Ale i on se někdy nechá svést tím, co vidí a je třeba schopen letět mylně několik hodin podél pohoří či řeky, která patrně připomíná část jeho kognitivní mapy.