Badira galderak egin edo erantzuten saiatu ginenak: zergatik den urdina zerua, zenbat izar dauden zeruan, nor den indartsuagoa - marrazo zuria edo orka bat, etab. Eta badaude guk egin ez ditugun galderak, baina horrek ez du erantzuna gutxiago interesgarria egiten. Horrelako galderak honako hauek dira: zer garrantzi zuten Lund (Suedia), Witwatersrand (Hego Afrika), Stockholm (Suedia) eta WΓΌrzburg (Alemania) unibertsitateetako zientzialariek? Hau ziurrenik zerbait oso garrantzitsua da, oso konplexua eta izugarri erabilgarria. Beno, zaila da honi buruz ziur esatea, baina zalantzarik gabe oso interesgarria da, hots, kakalardoak nola nabigatzen duten espazioan. Lehen begiratuan, hemen dena hutsala da, baina gure mundua dirudien bezain sinpleak ez diren gauzez beteta dago, eta kakalardoak horren froga dira. Beraz, zer da berezia kakalardo kakalardoaren nabigazio-sistemak, nola probatu zuten zientzialariek eta zerikusi du lehiaketak? Galdera hauen eta beste batzuen erantzunak ikerketa taldearen txostenean aurkituko ditugu. Zoaz.
Protagonista
Lehenik eta behin, merezi du ikerketa honen pertsonaia nagusia ezagutzea. Indartsua, langilea, iraunkorra, ederra eta solidarioa da. Scarabaeidae superfamiliako kakalardoa da.
Gorotza kakalardoek izen ez oso erakargarria lortu zuten gastronomia-lehentasunengatik. Batetik, hau apur bat gordina da, baina gorotza kakalardoarentzat mantenugai-iturri bikaina da, horregatik familia honetako espezie gehienek ez dute beste elikagai iturririk behar, ezta urik ere. Salbuespen bakarra Deltochilum valgum espeziea da, zeinaren ordezkariek centipedes jaia atsegin dute.
Kakalardoen prebalentzia beste izaki bizidun gehienen inbidia da, Antartikan izan ezik kontinente guztietan bizi baitira. Habitatak baso freskoetatik basamortu beroetara doa. Jakina, errazagoa da kakalardo kontzentrazio handiak aurkitzea beren janaria ekoizteko "fabrikak" diren animalien habitatetan. Gorotza kakalardoek nahiago dute etorkizunerako janaria gordetzea.
Gorotza kakalardoei eta haien bizimoduaren konplexutasunari buruzko bideo labur bat (BBC, David Attenborough).
Kakalardo espezie ezberdinek bere portaera egokitzeko ezaugarriak dituzte. Batzuek simaurra osatzen dute, bilketa gunetik jaurti eta zulo batean lurperatzen direnak. Beste batzuek lur azpian tunelak zulatzen dituzte, janariz betez. Eta beste batzuk, Mahomari eta doluari buruzko esaera ezagutzen dutenak, gorotz piloetan bizi dira besterik gabe.
Elikagaien hornidura garrantzitsua da kakalardoarentzat, baina ez hainbeste autokontserbatzeko arrazoiengatik, etorkizuneko ondorengoak zaintzeko arrazoiengatik baizik. Kontua da kakalardoaren larbak gurasoek lehenago bildutakoan bizi direla. Eta zenbat eta simaurra, hau da, larben janari gehiago, orduan eta litekeena da bizirauteko.
Formulazio honekin topo egin nuen informazioa biltzeko prozesuan, eta ez du oso ondo iruditzen, batez ere azken zatia:... Arrek emeen alde borrokatzen dute, oinak tunelaren hormen kontra pausatzen dituzte eta aurkaria adar-itxurako adarrez bultzatzen dute ... Arrek ez dute adarrik eta, beraz, ez dute borrokan parte hartzen, baina gonada eta guardia handiagoak dituzte. emea hurrengo tunelean...
Tira, letretatik zuzenean ikerketara bertatik pasa gaitezen.
Lehen aipatu dudan bezala, kakalardo espezie batzuek bolak osatzen dituzte eta lerro zuzen batean jaurtitzen dituzte, aukeratutako ibilbidearen kalitatea edo zailtasuna gorabehera, biltegiratze-zulo batera. Kakalardo hauen portaera hori da dokumental ugariri esker gehien ezagutzen duguna. Badakigu, gainera, indarraz gain (espezie batzuek beren pisua 1000 aldiz altxa dezakete), gastronomia lehentasunak eta ondorengoak zaintzea, kakalardo kakalardoak espazio-orientazio bikaina dutela. Gainera, izarrak erabiliz gauez nabigatzeko gai diren intsektu bakarrak dira.
Hegoafrikan (behaketen kokapena), kakalardo batek, "harrapakina" aurkitu ondoren, bola bat osatzen du eta lerro zuzen batean jaurtitzen hasten da ausazko norabidean, garrantzitsuena kentzeko zalantzarik izango ez duten lehiakideengandik urrun. lortu dituen elikagaiak. Hori dela eta, ihesaldi bat eraginkorra izan dadin, norabide berean ibili behar da denbora guztian, bidetik atera gabe.
Eguzkia da erreferentzia nagusia, jada dakigunez, baina ez da fidagarriena. Eguzkiaren altuera egunean zehar aldatzen da, eta horrek orientazioaren zehaztasuna murrizten du. Zergatik ez dira kakalardoak zirkuluetan korrika egiten, norabidean nahastu eta 2 minuturo mapa egiaztatzen? Logikoa da pentsatzea eguzkia ez dela espazioan orientatzeko informazio iturri bakarra. Eta orduan zientzialariek iradoki zuten kakalardoen bigarren erreferentzia puntua haizea dela, edo hobeto esanda, haren norabidea. Hau ez da ezaugarri bakarra, inurriak eta baita labezomorroak ere haizea erabiltzeko gai baitira bidea aurkitzeko.
Zientzialariek erabaki zuten kakalardoek zentzumen-informazio multimodal hori nola erabiltzen duten probatzea, noiz nahiago duten eguzkiaren arabera nabigatu eta noiz haizearen norabidearen arabera, eta bi aukerak aldi berean erabiltzen dituzten ala ez. Behaketak eta neurketak irakasgaien ingurune naturalean egin dira, bai eta laborategiko baldintza simulatu eta kontrolatuetan ere.
Ikerketaren emaitzak
Ikerketa honetan, gai nagusiaren papera espezieko kakalardo batek bete zuen Scarabaeus lamarcki, eta natura-ingurunean egindako behaketak Stonehenge baserriaren lurraldean egin ziren, Johannesburgotik gertu (Hegoafrika).
1. irudia: egunean zehar haizearen abiaduraren aldaketak (Π), haizearen norabide aldaketak egunean zehar (Π).
Haizearen abiaduraren eta norabidearen aurretiazko neurketak egin ziren. Gauez, abiadura baxuena zen (<0,5 m/s), baina egunsentitik gertuago handitu zen, 3:11etatik 00:13etara (eguzki-altuera ~00Β°) eguneko gailurrera iritsiz (70 m/s).
Abiadura-balioak nabarmenak dira kakalardoen orientazio menotaktikorako behar den 0,15 m/s-ko atalasea gainditzen dutelako. Kasu honetan, haizearen abiadura gorena bat dator eguneko momentuan kakalardoen jarduera gorenarekin Scarabaeus lamarcki.
Kakalardoek harrapakinak bilketa-puntutik distantzia handi samarreraino jaurtitzen dituzte lerro zuzen batean. Batez beste, ibilbide osoak 6.1 Β± 3.8 minutu behar ditu. Horregatik, denbora tarte horretan ibilbidea ahalik eta zehatzen jarraitu behar dute.
Haizearen norabideari buruz hitz egiten badugu, kakalardoen jarduera maximoaren aldian (06:30etik 18:30era), haizearen norabidearen batez besteko aldaketa 6 minutuko denbora-tartean ez da 27.0Β° baino gehiagokoa.
Egunean zehar haizearen abiadura eta norabideari buruzko datuak konbinatuz, zientzialariek uste dute horrelako eguraldi-baldintzak nahikoak direla kakalardoen nabigazio multimodalerako.
Irudia #2
Behatzeko garaia da. Haizeak kakalardoen orientazio espazialaren ezaugarrietan izan dezakeen eragina probatzeko, "arena" zirkular bat sortu zen janaria erdian zuela. Kakalardoak aske zeuden erdialdetik edozein norabidetan eratzen zituzten bolak jaurtitzeko, aire-fluxu kontrolatu eta egonkor baten aurrean, 3 m/s-ko abiaduran. Proba hauek egun argietan egin ziren, eguzkiaren altitudea egunean zehar honela aldatzen zenean: β₯75Β° (altua), 45-60Β° (erdialdea) eta 15-30Β° (baxua).
Aire-fluxuaren eta eguzkiaren posizioaren aldaketak 180Β°-ra arte alda daitezke kakalardo bi bisitaren artean (2A). Kontuan hartzekoa da, halaber, kakalardoak ez duela esklerosirik jasaten, eta, beraz, lehenengo bisitaren ostean, aukeratu duten ibilbidea gogoratzen dute. Hori jakinda, zientzialariek kakalardoaren ondorengo sarreran arenatik irteteko angeluaren aldaketak hartzen dituzte kontuan orientazioaren arrakastaren adierazleetako bat bezala.
Eguzkiaren altitudea β₯75Β° (altua) denean, lehen eta bigarren multzoen artean haizearen norabidearen 180Β°-ko aldaketari erantzunez azimuteko aldaketak 180Β° inguruan bildu ziren (P < 0,001, V proba) 166.9 Β± 79.3ko batez besteko aldaketarekin. Β° (2B). Kasu honetan, eguzkiaren posizioaren aldaketak (ispilua erabili zen) 180Β°-ko 13,7 Β± 89,1Β°-ko erreakzio sotila eragin zuen (beheko zirkulua gainean). 2B).
Interesgarria da eguzki-altuera ertainean eta baxuan, kakalardoak bere ibilbideari itsatsita geratu ziren haizearen norabidea aldatu arren - batez besteko altitudea: -15,9 Β± 40,2Β°; P < 0,001; altuera baxua: 7,1 Β± 37,6Β°, P < 0,001 (2C ΠΈ 2D). Baina eguzki izpien norabidea 180Β° aldatzeak kontrako erreakzioa izan zuen, hau da, kakalardoaren ibilbidearen noranzko aldaketa errotik -batez besteko altuera: 153,9 Β± 83,3Β°-; altuera baxua: β162 Β± 69,4Β°; P < 0,001 (beheko zirkuluetan 2A, 2S ΠΈ 2D).
Agian orientazioa ez da haizeak berak eragiten, usainek baizik. Hori probatzeko, probako kakalardoen bigarren talde bati usaimenaren erantzule diren antena-segmentu distalak kendu zizkioten. Kakalardo hauek erakutsitako haizearen norabidearen 180Β°-ko aldaketen ondoriozko ibilbide aldaketak oraindik nabarmen bildu ziren 180Β° inguruan. Beste era batera esanda, ez dago ia desberdintasunik usaimena duten eta usaimena duten kakalardoen arteko orientazio mailan.
Tarteko ondorio bat da kakalardoek eguzkia eta haizea erabiltzen dituztela beren orientazioan. Kasu honetan, kontrolatutako laborategiko baldintzetan, aurkitu da haize-iparrorratza nagusitzen dela eguzki-iparrorratzaren gainean eguzki-altuera handietan, baina egoera aldatzen hasten da eguzkia horizontera hurbiltzen denean.
Behaketa honek adierazten du iparrorratz sistema multimodal dinamiko bat dagoela martxan, non bi modalitateen arteko elkarrekintza zentzumen-informazioaren arabera aldatzen den. Hau da, kakalardoak eguneko edozein unetan nabigatzen du, une jakin horretako informazio iturri fidagarrienean oinarrituz (eguzkia baxua da - eguzkia erreferentzia da; eguzkia altua da - haizea erreferentzia da).
Jarraian, haizeak kakalardoak orientatzen laguntzen duen edo ez egiaztatzea erabaki zuten zientzialariek. Horretarako, 1 m-ko diametroa duen arena prestatu zen erdian janariarekin. Guztira, kakalardoek 20 ilunabar egin zituzten eguzkiaren posizio altu batean: 10 haizearekin eta 10 haizerik gabe (2F).
Espero zen bezala, haizearen presentziak kakalardoen orientazio-zehaztasuna areagotu zuen. Eguzki-iparrorratzaren zehaztasunaren lehen behaketetan, ondoz ondoko bi multzoren arteko azimut-aldaketa bikoiztu egiten dela eguzki-posizio altuan (>75Β°) posizio baxuago batekin alderatuta (<60Β°).
Beraz, konturatu ginen haizeak zeresan handia duela kakalardoen orientazioan, eguzki-iparrorratzaren zehaztasun ezak konpentsatzen. Baina nola biltzen du kakalardo batek haizearen abiadurari eta norabideari buruzko informazioa? Noski, nabariena da hori antenen bidez gertatzen dela. Hori egiaztatzeko, zientzialariek probak egin zituzten barrualdean aire-fluxu etengabean (3 m/s) bi kakalardo talderen parte-hartzearekin - antenarik eta gabe (3A).
Irudia #3
Orientazio-zehaztasunaren irizpide nagusia bi hurbilpenen arteko azimut aldaketa izan zen, aire-fluxuaren norabidea 180Β° aldatzen zenean.
Antenadun kakalardoen mugimendu-noranzko aldaketak 180Β° inguruan bildu ziren, antenarik gabeko kakalardoen aldean. Gainera, antenarik gabeko kakalardoen batez besteko azimuteko aldaketa absolutua 104,4 Β± 36,0Β° izan zen, hau da, antenadun kakalardoen aldaketa absolututik oso desberdina - 141,0 Β± 45,0Β° (grafikoa 3V). Hau da, antenarik gabeko kakalardoek ezin zuten normal nabigatu haizean. Hala ere, eguzkiak ondo orientatuta zeuden oraindik.
Irudian 3A kakalardoek zentzumen-modalitate ezberdinetako informazioa konbinatzeko duten gaitasuna probatzeko proba-konfigurazioa erakusten du, ibilbidea doitzeko. Horretarako, proban mugarri biak (haizea + eguzkia) sartu ziren lehenengo hurbilpenean, edo mugarri bakarra (eguzkia edo haizea) bigarrenean. Modu honetan, multimodalitatea eta unimodalitatea alderatu ziren.
Behaketek erakutsi zuten kakalardoen mugimendu-noranzko aldaketak mugarri multimodal batetik unimodal batera igaro ondoren 0Β° inguruan pilatzen zirela: haizea soilik: β8,2 Β± 64,3Β°; eguzkia soilik: 16,5 Β± 51,6Β° (erdiko grafikoak eta eskuineko aldean 3C).
Orientazio-ezaugarri hau ez zen ezberdintzen bi (eguzkia + haizea) mugarriren aurrean lortutakoarekin (ezkerreko grafikoa). 3S).
Horrek iradokitzen du, baldintza kontrolatuetan, kakalardo batek mugarri bat erabil dezakeela bigarrenak informazio nahikoa ematen ez badu, hau da, mugarri baten zehaztasun eza bigarrenarekin konpentsatu.
Zientzialariak hor gelditu zirela uste baduzu, ez da horrela. Jarraian, kakalardoek mugarrietako bati buruzko informazioa nola gordetzen duten eta etorkizunean osagarri gisa erabiltzen duten egiaztatu behar zen. Horretarako, 4 hurbilketa egin ziren: lehenengoan mugarri 1 zegoen (eguzkia), bigarrenean eta hirugarrenean aire-fluxua gehitu zen eta laugarrenean aire-fluxua bakarrik zegoen. Proba bat ere egin zen non mugarriak alderantzizko ordenan zeuden: haizea, eguzkia + haizea, eguzkia + haizea, eguzkia.
Behin-behineko teoria bat da kakalardoek bi mugarriei buruzko informazioa garuneko memoria espazialaren eskualde berean gorde badezakete, orduan norabide bera mantendu beharko lukete lehen eta laugarren bisitetan, hau da. mugimenduaren noranzko aldaketak 0Β° inguruan bildu behar dira.
Irudia #4
Lehenengo eta laugarren ibilaldietan azimutaren aldaketari buruz bildutako datuek goiko hipotesia berretsi zuten (4A), modelizazioaren bidez gehiago baieztatu zena, zeinaren emaitzak 4C grafikoan (ezkerrean) irudikatuta.
Egiaztapen gehigarri gisa, probak egin ziren non aire-fluxua leku ultramore batez ordezkatu zen (4B eta 4C eskuinean). Emaitzak eguzkiaren eta airearen fluxuaren proben ia berdinak izan ziren.
Ikerketaren Γ±abardurak zehatzago ezagutzeko, begiratzea gomendatzen dut ΠΈ berari.
Epilogoa
Ingurune naturalean eta kontrolatuan egindako esperimentuen emaitzen konbinazioak erakutsi zuen gorotz kakalardoetan, informazio bisuala eta mekanosentsorial sare neuronal komun batean bat egiten dutela eta iparrorratz multimodal baten argazki gisa gordetzen direla. Eguzkia edo haizea erreferentzia gisa erabiltzearen eraginkortasunaren konparaketak erakutsi zuen kakalardoek informazio gehiago ematen zien erreferentzia erabiltzeko joera zutela. Bigarrena ordezko edo osagarri gisa erabiltzen da.
Hau oso ohikoa iruditzen zaigu, baina ez ahaztu gure garuna akats txiki batena baino askoz handiagoa dela. Baina, jakin dugunez, izaki txikienak ere buruko prozesu konplexuak egiteko gai dira, basatian zure biziraupena indarraren edo adimenaren araberakoa baita, eta gehienetan bien konbinazioaren arabera.
Ostirala off-top:
Kakalardoak ere harrapakinen aurka borrokatzen dira. Eta berdin dio harrapakina gorotz bola bat izatea.
(BBC Earth, David Attenborough)
Eskerrik asko irakurtzeagatik, egon jakin-mina eta ondo pasa asteburua lagunok! π
Eskerrik asko gurekin geratzeagatik. Gustuko dituzu gure artikuluak? Eduki interesgarri gehiago ikusi nahi? Lagun iezaguzu eskaera bat eginez edo lagunei gomendatuz, % 30eko deskontua Habr erabiltzaileentzat sarrera-mailako zerbitzarien analogo berezi batean, guk zuk asmatu duguna: (RAID1 eta RAID10-ekin erabilgarri, 24 nukleoraino eta 40 GB DDR4 arte).
Dell R730xd 2 aldiz merkeagoa? Hemen bakarrik Herbehereetan! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - 99 $-tik aurrera! Irakurri buruz
Iturria: www.habr.com