Каждую осень миллионы птиц снимаются с насиженных мест и отправляются в путь под покровом темноты. Для многих видов это единственный способ выжить — лететь ночью, когда воздух прохладнее, хищники менее активны, а звёзды служат надёжным компасом. Но что именно заставляет дневную птаху, привыкшую к солнечному свету, вдруг превращаться в ночного странника? Долгое время ответ прятался где-то в глубинах птичьей физиологии, и вот, похоже, учёные нащупали ключевой молекулярный механизм.

Группа исследователей сосредоточилась на одном из самых известных европейских мигрантов — славке-черноголовке (Sylvia atricapilla). Птица эта невелика, размером с воробья, и в летние месяцы её можно встретить в садах и лесах по всей Северной Европе. Но как только дни становятся короче, славки собираются в стаи и улетают на юг — кто на побережье Средиземного моря, а кто и дальше, в Северную Африку. Днём они кормятся ягодами и насекомыми, а вот миграция у них — строго ночное дело.

Ген, который не даёт уснуть

Чтобы разобраться в причинах такой ночной активности, учёные взяли образцы крови у 14 европейских разновидностей славки-черноголовки. Из крови выделили ДНК и провели серию тестов, оценивая активность генов, связанных с суточными ритмами, в разное время суток. Результаты, опубликованные в одном из ведущих британских научных журналов, указали на конкретного «виновника» — ген ADCYAP1.

Этот ген кодирует белок PACAP, который, как выяснилось, играет роль дирижёра в сложном оркестре птичьего организма. PACAP регулирует синтез мелатонина — гормона, управляющего циклами сна и бодрствования, — а также влияет на усвоение пищи и общий обмен веществ. У мигрирующих птиц эти процессы перестраиваются: обмен ускоряется, чтобы обеспечить энергией долгий перелёт, а уровень мелатонина меняется так, что сонливость отступает именно в тёмное время суток.

Но самое интересное — разные варианты (аллели) гена ADCYAP1 вызывали разную степень ночного беспокойства. У одних особей тяга к ночным перелётам была выражена сильнее, у других — слабее. Это значит, что склонность к ночной миграции отчасти заложена генетически и может варьироваться даже внутри одного вида.

Не только гены: магнитное зрение

Конечно, исследователи подчёркивают: ADCYAP1 — лишь часть большой и пока не до конца понятной картины. Поведение мигрирующих птиц определяется множеством факторов, от погодных условий до доступности корма. И буквально накануне другая научная группа пролила свет на ещё один аспект птичьих путешествий — способность ориентироваться по магнитному полю Земли.

Оказалось, что птицы в прямом смысле «видят» магнитные линии. Специальные белки-криптохромы в их глазах реагируют на магнитное поле, создавая своего рода визуальную подсказку — что-то вроде компаса, наложенного на обычную картинку мира. Так что ночной перелёт для славки — это не просто бегство от дневной жары, а сложный процесс, в котором генетическая программа, гормональная перестройка и уникальное сенсорное восприятие работают сообща.

Любопытно, что природа не перестаёт удивлять изощрённостью своих решений. Мы уже писали, например, о том, как полосатое брюхо кукушки оказалось обманом для птиц — хищный «наряд» помогает ей отвлекать хозяев гнезда. Здесь же перед нами другой трюк эволюции: дневное существо, которое по ночам превращается в неутомимого путешественника, ведомого внутренним генетическим ритмом и невидимым нам магнитным узором.

Пока что открытие гена ADCYAP1 — лишь первый шаг. Впереди — изучение того, как именно PACAP взаимодействует с другими молекулярными игроками, как меняется его активность в разных популяциях и можно ли по генетическому профилю предсказать маршрут и время миграции. Но уже сейчас ясно: ночная суета славок — не случайность, а тонко настроенный механизм, отточенный тысячелетиями эволюции.