Mae yna gwestiynau y gwnaethom ni eu gofyn neu geisio eu hateb: pam mae'r awyr yn las, faint o sêr sydd yn yr awyr, pwy sy'n gryfach - siarc gwyn neu forfil llofrudd, ac ati. Ac mae yna gwestiynau na wnaethom eu gofyn, ond nid yw hynny'n gwneud yr ateb yn llai diddorol. Mae cwestiynau o’r fath yn cynnwys y canlynol: pa mor bwysig oedd cyfuno gwyddonwyr o brifysgolion Lund (Sweden), Witwatersrand (De Affrica), Stockholm (Sweden) a Würzburg (yr Almaen)? Mae'n debyg bod hyn yn rhywbeth pwysig iawn, yn gymhleth iawn ac yn hynod ddefnyddiol. Wel, mae'n anodd dweud yn sicr am hyn, ond mae'n bendant yn ddiddorol iawn, sef, sut mae chwilod y dom yn llywio yn y gofod. Ar yr olwg gyntaf, mae popeth yma yn ddibwys, ond mae ein byd yn llawn o bethau nad ydynt mor syml ag y maent yn ymddangos, ac mae chwilod y dom yn brawf o hyn. Felly, beth sydd mor unigryw am system lywio chwilen y dom, sut gwnaeth gwyddonwyr ei phrofi, a beth sydd gan gystadleuaeth i'w wneud ag ef? Byddwn yn dod o hyd i atebion i'r cwestiynau hyn a chwestiynau eraill yn adroddiad y grŵp ymchwil. Ewch.
Protagonydd
Yn gyntaf oll, mae'n werth dod i adnabod prif gymeriad yr astudiaeth hon. Mae'n gryf, yn weithgar, yn barhaus, yn olygus ac yn ofalgar. Chwilen dom o'r superfamily Scarabaeidae ydy hi.
Ni chafodd chwilod y dom eu henw deniadol iawn oherwydd eu hoffterau gastronomig. Ar y naill law, mae hyn ychydig yn gros, ond ar gyfer chwilen y dom mae'n ffynhonnell wych o faetholion, a dyna pam nad oes angen ffynonellau eraill o fwyd na hyd yn oed dŵr ar y rhan fwyaf o rywogaethau'r teulu hwn. Yr unig eithriad yw'r rhywogaeth Deltochilum valgum, y mae ei gynrychiolwyr wrth eu bodd yn gwledda ar nadroedd cantroed.
Mae nifer yr achosion o chwilod y dom yn destun eiddigedd y rhan fwyaf o greaduriaid byw eraill, gan eu bod yn byw ar bob cyfandir ac eithrio Antarctica. Mae'r cynefin yn amrywio o goedwigoedd oer i anialwch poeth. Yn amlwg, mae’n haws dod o hyd i grynodiadau mawr o chwilod y dom mewn cynefinoedd anifeiliaid sy’n “ffatrïoedd” ar gyfer cynhyrchu eu bwyd. Mae'n well gan chwilod y dom storio bwyd ar gyfer y dyfodol.
Fideo byr am chwilod y dom a chymhlethdodau eu ffordd o fyw (BBC, David Attenborough).
Mae gan wahanol rywogaethau o chwilod eu nodweddion addasu ymddygiadol eu hunain. Mae rhai yn ffurfio peli o dail, sy'n cael eu rholio o'r safle casglu a'u claddu mewn twll. Mae eraill yn cloddio twneli o dan y ddaear, gan eu llenwi â bwyd. Ac mae eraill o hyd, sy'n gwybod y dywediad am Mohammed a galar, yn byw mewn pentyrrau o dom.
Mae cyflenwadau bwyd yn bwysig i'r chwilen, ond nid yn gymaint am resymau hunan-gadwraeth, ond am resymau gofalu am epil y dyfodol. Y ffaith yw bod larfa chwilod y dom yn byw yn yr hyn a gasglodd eu rhiant yn gynharach. A pho fwyaf o dail, hynny yw, bwyd i'r larfa, y mwyaf tebygol yw hi o oroesi.
Deuthum ar draws y fformiwleiddiad hwn yn y broses o gasglu gwybodaeth, ac nid yw'n swnio'n dda iawn, yn enwedig y rhan olaf:... Mae gwrywod yn ymladd dros benywod, gan orffwys eu traed yn erbyn waliau'r twnnel, a gwthio eu gwrthwynebydd â thwf tebyg i gorn ... Nid oes gan rai gwrywod gyrn ac felly nid ydynt yn ymladd, ond mae ganddynt gonadau mwy a gwarchodaeth y fenyw yn y twnnel nesaf ...
Wel, gadewch i ni symud ymlaen o'r geiriau yn uniongyrchol i'r ymchwil ei hun.
Fel y soniais yn gynharach, mae rhai rhywogaethau o chwilod y dom yn ffurfio peli ac yn eu rholio mewn llinell syth, waeth beth fo ansawdd neu anhawster y llwybr a ddewiswyd, i mewn i dwll storio. Ymddygiad y chwilod hyn yr ydym yn fwyaf cyfarwydd ag ef diolch i nifer o raglenni dogfen. Gwyddom hefyd, yn ogystal â chryfder (gall rhai rhywogaethau godi 1000 gwaith eu pwysau eu hunain), hoffterau gastronomig a gofalu am eu hepil, bod gan chwilod y dom gyfeiriadedd gofodol rhagorol. Ar ben hynny, nhw yw'r unig bryfed sy'n gallu llywio yn y nos gan ddefnyddio'r sêr.
Yn Ne Affrica (lleoliad y sylwadau), mae chwilen y dom, ar ôl dod o hyd i “ysglyfaeth”, yn ffurfio pêl ac yn dechrau ei rholio mewn llinell syth i gyfeiriad ar hap, yn bwysicaf oll i ffwrdd oddi wrth gystadleuwyr na fydd yn oedi cyn cymryd i ffwrdd. y bwyd y mae wedi ei gael. Felly, er mwyn i ddihangfa fod yn effeithiol, mae angen i chi symud i'r un cyfeiriad drwy'r amser, heb fynd oddi ar y cwrs.
Yr haul yw'r prif bwynt cyfeirio, fel y gwyddom eisoes, ond nid dyma'r mwyaf dibynadwy. Mae uchder yr haul yn newid trwy gydol y dydd, sy'n lleihau cywirdeb cyfeiriadedd. Pam nad yw’r chwilod yn dechrau rhedeg mewn cylchoedd, yn drysu i’r cyfeiriad ac yn gwirio’r map bob 2 funud? Mae'n rhesymegol tybio nad yr haul yw'r unig ffynhonnell wybodaeth ar gyfer cyfeiriadedd yn y gofod. Ac yna awgrymodd gwyddonwyr mai'r ail bwynt cyfeirio ar gyfer chwilod yw'r gwynt, neu yn hytrach ei gyfeiriad. Nid yw hon yn nodwedd unigryw, gan fod morgrug a hyd yn oed chwilod duon yn gallu defnyddio gwynt i ddod o hyd i'w ffordd.
Yn eu gwaith, penderfynodd y gwyddonwyr brofi sut mae chwilod y dom yn defnyddio'r wybodaeth synhwyraidd amlfodd hon, pryd mae'n well ganddyn nhw fordwyo wrth yr haul a phryd i gyfeiriad y gwynt, ac a ydyn nhw'n defnyddio'r ddau opsiwn ar yr un pryd. Gwnaethpwyd arsylwadau a mesuriadau yn amgylchedd naturiol y gwrthrych, yn ogystal ag mewn amodau labordy efelychiedig, rheoledig.
Canlyniadau ymchwil
Yn yr astudiaeth hon, chwaraewyd rôl y prif bwnc gan chwilen o'r rhywogaeth Scarabaeus lamarcki, a gwnaed arsylwadau yn yr amgylchedd naturiol ar diriogaeth fferm Côr y Cewri, ger Johannesburg (De Affrica).
Delwedd Rhif 1: newidiadau yng nghyflymder y gwynt yn ystod y dydd (А), newidiadau yng nghyfeiriad y gwynt yn ystod y dydd (В).
Cynhaliwyd mesuriadau rhagarweiniol o gyflymder a chyfeiriad y gwynt. Yn y nos, roedd y cyflymder ar ei isaf (<0,5 m/s), ond cynyddodd yn nes at y wawr, gan gyrraedd uchafbwynt dyddiol (3 m/s) rhwng 11:00 a 13:00 (uchder yr haul ∼70°).
Mae'r gwerthoedd cyflymder yn nodedig oherwydd eu bod yn uwch na'r trothwy o 0,15 m/s sy'n ofynnol ar gyfer cyfeiriadedd menotactig chwilod y dom. Yn yr achos hwn, mae cyflymder y gwynt brig yn cyd-daro ar yr adeg o'r dydd â gweithgaredd brig chwilod Scarabaeus lamarcki.
Mae'r chwilod yn rholio eu hysglyfaeth mewn llinell syth o'r man casglu i bellter eithaf mawr. Ar gyfartaledd, mae'r llwybr cyfan yn cymryd 6.1 ± 3.8 munud. Felly, yn ystod y cyfnod hwn o amser rhaid iddynt ddilyn y llwybr mor fanwl â phosibl.
Os byddwn yn siarad am gyfeiriad y gwynt, yna yn ystod cyfnod gweithgaredd uchaf chwilod (06:30 i 18:30), nid yw'r newid cyfartalog yng nghyfeiriad y gwynt dros gyfnod o 6 munud yn fwy na 27.0 °.
Trwy gyfuno data ar gyflymder a chyfeiriad y gwynt trwy gydol y dydd, mae gwyddonwyr yn credu bod amodau tywydd o'r fath yn ddigonol ar gyfer mordwyo amlfodd ar chwilod.
Delwedd #2
Mae'n bryd arsylwi. Er mwyn profi dylanwad posibl gwynt ar nodweddion cyfeiriadedd gofodol chwilod y dom, crëwyd “ arena ” gylchol gyda bwyd yn y canol. Roedd y chwilod yn rhydd i rolio'r peli a ffurfiwyd ganddynt i unrhyw gyfeiriad o'r canol ym mhresenoldeb llif aer sefydlog, rheoledig ar fuanedd o 3 m/s. Cynhaliwyd y profion hyn ar ddiwrnodau clir pan oedd uchder yr haul yn amrywio trwy gydol y dydd fel a ganlyn: ≥75 ° (uchel), 45-60 ° (canol), a 15-30 ° (isel).
Gall newidiadau mewn llif aer a lleoliad yr haul newid hyd at 180° rhwng dau ymweliad chwilen (2A). Mae hefyd yn werth ystyried y ffaith nad yw chwilod yn dioddef o sglerosis, ac felly ar ôl yr ymweliad cyntaf maent yn cofio'r llwybr y maent wedi'i ddewis. Gan wybod hyn, mae gwyddonwyr yn ystyried newidiadau yn yr ongl ymadael o'r arena yn ystod mynediad dilynol y chwilen fel un o ddangosyddion llwyddiant cyfeiriadedd.
Pan fydd uchder yr haul ≥75 ° (uchel), roedd newidiadau mewn azimuth mewn ymateb i newid o 180 ° yng nghyfeiriad y gwynt rhwng y set gyntaf a'r ail set wedi'u clystyru o gwmpas 180 ° (P <0,001, prawf V) gyda newid cymedrig o 166.9 ± 79.3 ° (2B). Yn yr achos hwn, achosodd newid yn lleoliad yr haul (defnyddiwyd drych) gan 180 ° adwaith cynnil o 13,7 ± 89,1 ° (cylch isaf ymlaen 2B).
Yn ddiddorol, ar uchder haul canolig ac isel, roedd chwilod yn glynu wrth eu llwybrau er gwaethaf newidiadau yng nghyfeiriad y gwynt - uchder cyfartalog: -15,9 ± 40,2°; P < 0,001; uchder isel: 7,1 ± 37,6°, P < 0,001 (2C и 2D). Ond roedd gan newid cyfeiriad pelydrau'r haul 180 ° yr adwaith i'r gwrthwyneb, hynny yw, newid radical i gyfeiriad llwybr y chwilen - uchder cyfartalog: 153,9 ± 83,3 °; uchder isel: −162 ± 69,4°; P < 0,001 (cylchoedd is i mewn 2A, 2S и 2D).
Efallai bod cyfeiriadedd yn cael ei ddylanwadu nid gan y gwynt ei hun, ond gan arogleuon. Er mwyn profi hyn, tynnwyd segmentau antena distal ail grŵp o chwilod prawf, sy'n gyfrifol am eu synnwyr arogli. Roedd newidiadau llwybrau mewn ymateb i newidiadau 180° yng nghyfeiriad y gwynt a ddangoswyd gan y chwilod hyn yn dal i fod wedi’u clystyru’n sylweddol tua 180°. Mewn geiriau eraill, nid oes fawr ddim gwahaniaeth yn y graddau o gyfeiriadedd rhwng chwilod gyda'r ymdeimlad o arogl a hebddo.
Casgliad canolradd yw bod chwilod y dom yn defnyddio'r haul a'r gwynt yn eu cyfeiriadedd. Yn yr achos hwn, o dan amodau labordy rheoledig, canfuwyd bod y cwmpawd gwynt yn dominyddu dros y cwmpawd solar ar uchderau haul uchel, ond mae'r sefyllfa'n dechrau newid pan fydd yr haul yn agosáu at y gorwel.
Mae'r arsylwad hwn yn dangos bod system cwmpawd amlfodd deinamig ar waith, lle mae'r rhyngweithio rhwng y ddau ddull yn newid yn ôl gwybodaeth synhwyraidd. Hynny yw, mae'r chwilen yn mordwyo ar unrhyw adeg o'r dydd, gan ddibynnu ar y ffynhonnell wybodaeth fwyaf dibynadwy ar yr eiliad benodol honno (mae'r haul yn isel - mae'r haul yn gyfeiriad; mae'r haul yn uchel - mae'r gwynt yn gyfeiriad).
Nesaf, penderfynodd y gwyddonwyr wirio a yw'r gwynt yn helpu i gyfeirio'r chwilod ai peidio. At y diben hwn, paratowyd arena â diamedr o 1 m gyda bwyd yn y canol. Yn gyfan gwbl, gwnaeth y chwilod 20 machlud ar safle uchel yr haul: 10 gyda gwynt a 10 heb wynt (2F).
Yn ôl y disgwyl, cynyddodd presenoldeb gwynt gywirdeb cyfeiriadedd y chwilod. Nodir, mewn arsylwadau cynnar o gywirdeb cwmpawd solar, bod y newid mewn azimuth rhwng dwy set olynol yn cael ei ddyblu ar safle haul uchel (>75 °) o'i gymharu â safle is (<60 °).
Felly, sylweddolom fod y gwynt yn chwarae rhan bwysig yng nghyfeiriadedd chwilod y dom, gan wneud iawn am anghywirdebau'r cwmpawd solar. Ond sut mae chwilen yn casglu gwybodaeth am gyflymder a chyfeiriad y gwynt? Wrth gwrs, y peth amlycaf yw bod hyn yn digwydd drwy'r antena. I wirio hyn, cynhaliodd gwyddonwyr brofion dan do ar lif aer cyson (3 m/s) gyda chyfranogiad dau grŵp o chwilod - gydag antenâu a hebddynt (3A).
Delwedd #3
Y prif faen prawf ar gyfer cywirdeb cyfeiriadedd oedd y newid mewn azimuth rhwng dau ddull pan newidiodd cyfeiriad llif aer 180 °.
Cafodd newidiadau yng nghyfeiriad symudiad chwilod ag antena eu clystyru tua 180°, yn wahanol i chwilod heb antena. Yn ogystal, y newid absoliwt cymedrig mewn azimuth ar gyfer chwilod heb antena oedd 104,4 ± 36,0 °, sy'n wahanol iawn i'r newid absoliwt ar gyfer chwilod ag antena - 141,0 ± 45,0 ° (graff yn 3V). Hynny yw, ni allai chwilod heb antenâu lywio fel arfer yn y gwynt. Fodd bynnag, roeddent yn dal i fod wedi'u gogwyddo'n dda gan yr haul.
Ar y ddelwedd 3A yn dangos gosodiad prawf i brofi gallu'r chwilod i gyfuno gwybodaeth o wahanol ddulliau synhwyraidd i addasu eu llwybr. I wneud hyn, roedd y prawf yn cynnwys y ddau dirnodau (gwynt + haul) yn ystod yr ymagwedd gyntaf, neu dim ond un tirnod (haul neu wynt) yn ystod yr ail. Yn y modd hwn, cymharwyd amlfodd ac unimodality.
Dangosodd arsylwadau fod newidiadau yng nghyfeiriad symudiad chwilod ar ôl y trawsnewid o dirnod aml-i unimodal wedi'u crynhoi tua 0°: gwynt yn unig: −8,2 ± 64,3°; haul yn unig: 16,5 ± 51,6° (graffiau yn y canol ac i'r dde ymlaen 3C).
Nid oedd y nodwedd cyfeiriadedd hon yn wahanol i'r hyn a gafwyd ym mhresenoldeb dau dirnod (haul + gwynt) (graff ar y chwith yn 3S).
Mae hyn yn awgrymu, o dan amodau rheoledig, y gall chwilen ddefnyddio un tirnod os nad yw'r ail yn darparu digon o wybodaeth, hynny yw, gwneud iawn am anghywirdeb un tirnod gyda'r ail.
Os ydych chi'n meddwl bod gwyddonwyr wedi stopio yno, yna nid yw hyn felly. Nesaf, roedd angen gwirio pa mor dda y mae chwilod yn storio gwybodaeth am un o'r tirnodau, ac a ydynt yn ei ddefnyddio yn y dyfodol fel atodiad. At y diben hwn, cynhaliwyd 4 ymagwedd: yn y cyntaf roedd 1 tirnod (yr haul), yn yr ail a'r trydydd ychwanegwyd llif aer, ac yn ystod y pedwerydd dim ond llif aer oedd. Cynhaliwyd prawf hefyd lle'r oedd y tirnodau mewn trefn o chwith: gwynt, haul + gwynt, haul + gwynt, haul.
Damcaniaeth betrus yw, os gall chwilod storio gwybodaeth am y ddau dirnodau yn yr un rhanbarth cof gofodol yn yr ymennydd, yna dylent gadw'r un cyfeiriad yn yr ymweliad cyntaf a'r pedwerydd ymweliad, h.y. dylai newidiadau mewn cyfeiriad symud glystyru tua 0°.
Delwedd #4
Cadarnhaodd y data a gasglwyd ar y newid mewn azimuth yn ystod y rhediad cyntaf a'r pedwerydd rhediad y rhagdybiaeth uchod (4A), a gadarnhawyd ymhellach trwy fodelu, y dangosir y canlyniadau yn graff 4C (chwith).
Fel gwiriad ychwanegol, cynhaliwyd profion lle cafodd y llif aer ei ddisodli gan fan uwchfioled (4B a 4C ar y dde). Roedd y canlyniadau bron yn union yr un fath â'r profion haul a llif aer.
I gael adnabyddiaeth fanylach o naws yr astudiaeth, rwy'n argymell edrych arno и iddo fe.
Epilogue
Dangosodd y cyfuniad o ganlyniadau arbrofion mewn amgylcheddau naturiol a rheoledig fod chwilod y dom, gwybodaeth weledol a mecanosensory yn cydgyfarfod mewn rhwydwaith niwral cyffredin ac yn cael ei storio fel ciplun o gwmpawd amlfodd. Roedd cymhariaeth o effeithiolrwydd defnyddio naill ai’r haul neu’r gwynt fel cyfeiriad yn dangos bod chwilod yn tueddu i ddefnyddio’r cyfeirnod a oedd yn rhoi mwy o wybodaeth iddynt. Defnyddir yr ail un fel un sbâr neu gyflenwol.
Gall hyn ymddangos yn beth cyffredin iawn i ni, ond peidiwch ag anghofio bod ein hymennydd yn llawer mwy nag ymennydd byg bach. Ond, fel yr ydym wedi dysgu, mae hyd yn oed y creaduriaid lleiaf yn gallu cyflawni prosesau meddyliol cymhleth, oherwydd yn y gwyllt mae eich goroesiad yn dibynnu ar gryfder neu ddeallusrwydd, ac yn fwyaf aml ar gyfuniad o'r ddau.
Dydd Gwener oddi ar y brig:
Mae hyd yn oed chwilod yn ymladd dros ysglyfaeth. A does dim ots bod yr ysglyfaeth yn belen o dom.
(BBC Earth, David Attenborough)
Diolch am ddarllen, arhoswch yn chwilfrydig a chael penwythnos gwych bois! 🙂
Diolch am aros gyda ni. Ydych chi'n hoffi ein herthyglau? Eisiau gweld cynnwys mwy diddorol? Cefnogwch ni trwy osod archeb neu argymell i ffrindiau, Gostyngiad o 30% i ddefnyddwyr Habr ar analog unigryw o weinyddion lefel mynediad, a ddyfeisiwyd gennym ni ar eich cyfer chi: (ar gael gyda RAID1 a RAID10, hyd at 24 craidd a hyd at 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 gwaith yn rhatach? Dim ond yma yn yr Iseldiroedd! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - o $99! Darllenwch am
Ffynhonnell: hab.com