Как летающие насекомые различают вверх и низ?

Исследователи регулярно обращаются к природе, чтобы увидеть, как она решает определенные проблемы. Но могут ли технические решения обеспечить более глубокое понимание биологических явлений?

Летающие насекомые определяют направление силы тяжести, даже если у них нет датчиков ускорения. Известно, что беспилотники обычно с этой целью используют акселерометры. Но то, как это делают летающие насекомые, оставалось загадкой. Группа специалистов разработала теорию, которая может объяснить это.

Команда из Делфтского технологического университета, Французского национального центра научных исследований и Университета Экс-Марселя показала, что беспилотники определяют направление силы тяжести по сигналам своих датчиков. Те оптически фиксируют движение вокруг них и сочетают это с моделированием собственного движения, то есть предсказывают, как они будут двигаться.

Эти результаты, опубликованные исследователями в Nature, могут объяснить способ, с помощью которого летающие насекомые различают верх и низ. Это показывает, как совместная деятельность робототехники и биологии может привести к технологическому прогрессу и новым подходам к биологическим исследованиям.

Беспилотники, определяющие направление силы тяжести, обычно используют акселерометры. Однако то, как это делают летающие насекомые, оставалось загадкой, поскольку у них нет специфического чувства ускорения.

Поэтому учеными был исследован оптический поток - то, как человек воспринимает движение по отношению к окружающей среде. Это визуальное впечатление, которое проходит через нашу сетчатку глаза при движении. Например, при поездке в поезде деревья вблизи путей проносятся мимо нас быстрее, чем далекие горы.

Однако одного зрительного потока недостаточно для определения насекомым направления силы тяжести. Исследователи обнаружили, что объединение оптического потока с прогнозированием движения делает развитие чувства гравитации вполне возможным.

Эксперименты исследователей с летающими роботами показали, что этот принцип приводит к стабильному, но слегка колеблющемуся управлению положением. По словам ученых, колебания действительно сильно напоминают полет насекомых. Однако проверка этой гипотезы может оказаться сложной, поскольку она связана с мозговыми процессами, которые трудно отслеживать во время полета животного.

"Хотя эта гипотеза теоретически может объяснить, как определяют гравитацию летающие насекомые, нам еще нужно подтверждение с помощью биологического эксперимента, что они действительно используют этот механизм".
Команда исследователей

Источник: spektrum.de

Почему большие хохлатые пингвины высиживают только второе яйцо

Большие хохлатые пингвины не только имеют удивительный желтый головной убор, гнездовое поведение этих птиц тоже необычно: они игнорируют свое первое яйцо и вместо него высиживают следующее.

Как и почему животные используют свою яркую окраску?

 Большинство людей знают, что павлин показывает свое яркое оперение, чтобы произвести впечатление на самку и как форму демонстрации. Однако птица может также распустить хвост, чтобы отпугнуть хищников. Новое исследование показывает, что существует наследственный компонент в попытках животных либо произвести впечатление, либо запугать.

Для отслеживания предметов пчелы используют «умственную числовую линию»

Команда ученых из Университетов Тулузы, Лозанны и Падуи нашла доказательства того, что в  крошечном мозге медоносных пчел есть числовая линия. В своей статье они описывают эксперименты, которые проводились с пчелами в неволе.

Соревнования местных божьих коровок с азиатскими соперницами

Если речь заходит о божьей коровке, то почти всегда имеется в виду Coccinella septempunktata, семиточечная божья коровка. Горбатый жук, обычно размером менее восьми миллиметров, считается талисманом удачи и имеет особенно милый «внешний вид» благодаря двум белым пятнам на переднеспинке. В мире насекомых божья коровка — хищник. В основном она охотится на тлей, чем заслужила хорошую репутацию в садах, на балконах и патио.

Ящериц может подготовить к нападению огненных муравьев их поедание

 

Огненные муравьи - инвазивный вид вредителей на юго-востоке США, который расширяет свой ареал по мере потепления климата. Когда они жалят, то впрыскивают яд, который вызывает иммунный ответ у самых разных видов, от людей до домашнего скота и ящериц. У восточных ящериц, которые также встречаются по всему региону, повторные укусы могут вызвать паралич и даже смерть. Тем не менее, ящерицы часто поедают огненных муравьев, а также другие виды этих насекомых.

Бои горных козлов и снежных баранов в экстремальных условиях

 

Новое исследование указывает на ранее неизвестные высотные состязания между двумя самыми сенсационными млекопитающими Америки: толсторогими баранами и горными козлами. Они борются за доступ к минералам, ранее скрытыми ледниками, которые теперь исчезают из-за глобального потепления.