Articles

Forklarer: hvordan navigerer homingduer?

Duer har ekstraordinære navigationsevner. Tag en due fra loftet og lad den gå et sted, det aldrig har været før, og det vil, efter at have cirklet på himlen i et stykke tid, gå hjem. Denne bemærkelsesværdige kapacitet strækker sig til steder tiere endda hundreder af kilometer fra sit hjem og er så meget mere bemærkelsesværdig for mennesker, fordi vi tilsyneladende ikke er i stand til det selv.

men vi har længe gjort brug af duens homing evne, primært til at bære meddelelser i fortiden. Og i flere årtier har duen spillet centrum i forskernes forsøg på at forstå de kort-og kompasmekanismer, der er grundlæggende for fuglens navigation.

så hvad har vi lært?

ud af direkte kontakt med hjemmet og ud af det landskab, som fugle er blevet bekendt med, skal der ikke desto mindre være store signaler til rådighed for den navigerende fugl, som den kan estimere sin position i forhold til hjemmet. Mange teorier er vokset og aftaget, fra at læse solens bue til påvisning af langdistance infra-lyde. Men der er lidt støtte til disse.

magnetiske betænkeligheder

mest attraktive og vedholdende har været tanken om, at duer kan bruge de forudsigelige gradienter af intensitet og dip-vinkel i Jordens magnetfelt til at kortlægge deres position i forhold til kendte værdier derhjemme. Den magnetiske korthypotese er attraktiv og vedholdende, men stort set uden støtte efter årtiers eksperimentel forskning. Det er sandsynligvis også falsk.

en del af forvirringen er, at mange fugle (og sandsynligvis duer) har et magnetisk kompas, der giver dem en følelse af retning, når de ikke kan se solen. Et kompas hjælper med at gøre langdistancebevægelse effektiv og er centralt for migration, men det kan ikke hjælpe dig med at navigere, hvis du ikke kender retningen for dit mål. Dette kræver et kort. Usandsynligt, som det kan synes, viser dette kort sig næsten helt sikkert at være olfaktoriske duer, og måske alle fugle, navigerer ved hjælp af lugt.

god næse til retning

duer berøvet evnen til at lugte kan ikke navigere. Fool dem med luft danner det forkerte sted, og de vil flyve i den forkerte retning. Dette lyder en simpel ting at demonstrere, men faktisk har test af den olfaktoriske navigationshypotese endeligt vist sig bemærkelsesværdigt at beskatte, og der er stadig eksperter, der tvivler på det af rimelige grunde.

men vægten af beviser fra 40 års undersøgelse gør sagen ret stærk. Det er sandsynligt, at fugle lærer den grove sammensætning af atmosfæriske flygtige stoffer, der er karakteristiske for deres hjemområde, og hvordan dette varierer med vind, der kommer fra forskellige retninger, og er derefter i stand til at ekstrapolere til ukendte steder, hvis de blæses ud af kurs eller tages der af et menneske og frigives. Selv over de åbne oceaner kan fugle (ikke duer selvfølgelig) bruge lugt til at navigere.

tættere på hjemmet har olfaktorisk deprivation imidlertid ringe effekt på en dues orientering, og det ser ud til, at de skifter til en anden mekanisme domineret af visuelle landskabstegn. Indtil for nylig manglede forskere værktøjerne til at observere detaljeret bevægelse med tilstrækkelig detaljer uden for laboratoriet. Men fremkomsten af miniature indbyggede sporingsteknologier som GPS giver os nu mulighed for at følge fugle med forbløffende præcision og afsløre mekanismerne for deres rumlige kognition i naturen.

nye fund

Vi har nu lært, at duer gentagne gange frigivet fra det samme sted snart lærer en sædvanlig rute hjem, som de holder fast ved trofast, selvom det ikke er den hurtigste. Forskellige individer lærer og holder sig til forskellige ruter. Ruter følger ofte lineære landskabsfunktioner, såsom veje eller markmargener, men læres mest effektivt over landskaber med mellemliggende kompleksitet. Det betyder, at bylandskaber faktisk kan være for komplekse til optimal ruteindlæring.

par fugle med forskellige ideer om, hvordan man kommer hjem fra samme sted, og resultatet er en elegant udstilling af hver fugls tilbøjelighed til at føre ud eller følge andre. Fugle, der er mere tro mod deres egen rute, når de søger alene, er mere tilbøjelige til at dukke op som ledere, når de søger socialt.

så hvis duens hjerne indeholder et netværk af lærte ruter, hvordan erhverves disse minder, og hvordan interagerer de? For nylig viste mine kolleger Andrea Flack og Dora Biro, at det at skulle lære tre ruter parallelt ikke forårsager duer nogen yderligere forvirring. Ruteindlæring huskes uafhængigt, uanset om de steder, de frigives fra, opstår sekventielt, tilfældigt blandet eller i streng rotation.

at behandle kunsten med duehoming som et naturligt læringslaboratorium er en ny videnskab, som vi bare tager de første skridt i, og det ser ud til, at vi endnu ikke har fundet grænserne for fuglens evner. Det er klart, at vi stadig har meget at lære af duen.