Gen kesyon ke nou poze oswa eseye reponn: poukisa syèl la ble, konbyen zetwal ki genyen nan syèl la, ki moun ki pi fò - yon reken blan oswa yon balèn, elatriye. Epi gen kesyon ke nou pa t poze, men sa pa fè repons lan mwens enteresan. Kesyon sa yo enkli sa ki annapre yo: ki sa ki enpòtan syantifik nan inivèsite Lund (Syèd), Witwatersrand (Afrik di sid), Stockholm (Syèd) ak Würzburg (Almay) te konbine? Sa a se pwobableman yon bagay trè enpòtan, trè konplèks ak ekstrèmman itil. Oke, li difisil pou di pou asire w sou sa a, men li definitivman trè enteresan, sètadi, ki jan insect fimye navige nan espas. Nan premye gade, tout bagay isit la se trivial, men mond nou an plen ak bagay ki pa senp jan yo sanble, ak insect fimye yo se prèv sa a. Kidonk, ki sa ki inik nan sistèm navigasyon skarabe fimye a, ki jan syantis yo te teste li, e kisa konpetisyon gen pou wè ak li? N ap jwenn repons pou kesyon sa yo ak lòt kesyon nan rapò gwoup rechèch la. Ale.
Protagonist
Premye a tout, li vo vin konnen karaktè prensipal la nan etid sa a. Li fò, travay di, pèsistan, bèl ak pran swen. Li se yon skarabe fimye ki soti nan superfanmi Scarabaeidae.
vonvon nan fimye te resevwa non yo pa trè atire akòz preferans gastronomik yo. Sou yon bò, sa a se yon ti kras brit, men pou skarabe nan fimye li se yon sous ekselan nan eleman nitritif, ki se poukisa pifò espès nan fanmi sa a pa bezwen lòt sous manje oswa menm dlo. Sèl eksepsyon se espès Deltochilum valgum, ki gen reprezantan yo renmen fè fèt sou centipedes.
Prévalence de vonvon nan fimye se jalouzi nan pifò lòt bèt vivan, paske yo ap viv sou tout kontinan eksepte Antatik. Abita a varye ant forè fre ak dezè cho. Li evidan, li pi fasil pou jwenn gwo konsantrasyon nan insect fimye nan abita bèt ki se "izin" pou pwodiksyon manje yo. vonvon nan fimye prefere sere manje pou lavni.
Yon videyo kout sou skarabe fimye ak konpleksite yo nan fason yo viv (BBC, David Attenborough).
Diferan espès insect gen pwòp karakteristik adaptasyon konpòtman yo. Gen kèk fòme voye boul fimye, ki woule soti nan sit koleksyon an epi antere l 'nan yon twou. Gen lòt ki fouye tinèl anba tè, ranpli yo ak manje. Ak lòt moun toujou, ki konnen pawòl Bondye a sou Mohammed ak lapenn, tou senpleman ap viv nan pil fimye.
Pwovizyon manje yo enpòtan pou skarabe a, men se pa tèlman pou rezon pou pwòp tèt ou-konsèvasyon, men pou rezon pou pran swen pitit pitit nan lavni. Reyalite a se ke lav skarabe fimye ap viv nan sa paran yo kolekte pi bonè. Ak plis fimye, se sa ki, manje pou lav yo, se plis chans yo siviv.
Mwen te rankontre fòmilasyon sa a nan pwosesis la nan kolekte enfòmasyon, epi li pa son trè bon, espesyalman dènye pati a:... Gason goumen pou fi, repoze pye yo sou mi yo nan tinèl la, epi pouse advèsè yo ak ekstansyon ki tankou kòn ... Gen kèk gason ki pa gen kòn ak Se poutèt sa pa angaje yo nan konba, men yo gen pi gwo gonad ak gad. fi a nan tinèl kap vini an...
Oke, ann deplase soti nan lyrics yo dirèkteman nan rechèch la tèt li.
Kòm mwen te mansyone pi bonè, kèk espès vonvon fimye fòme boul epi woule yo nan yon liy dwat, kèlkeswa kalite oswa difikilte wout la chwazi a, nan yon twou depo. Se konpòtman sa a insect sa yo ke nou pi abitye ak gras a anpil dokimantè. Nou konnen tou ke anplis fòs (kèk espès ka leve 1000 fwa pwòp pwa yo), preferans gastronomik ak swen pou pitit yo, vonvon fimye gen ekselan oryantasyon espasyal. Anplis, yo se ensèk yo sèlman ki kapab navige nan mitan lannwit lè l sèvi avèk zetwal yo.
Nan Lafrik di sid (kote obsèvasyon yo), yon skarabe fimye, li te jwenn "pwa", fòme yon boul epi li kòmanse woule l nan yon liy dwat nan yon direksyon o aza, sa ki pi enpòtan lwen konpetitè ki pa pral ezite pran lwen. manje li te jwenn. Se poutèt sa, pou yon chape yo dwe efikas, ou bezwen deplase nan menm direksyon an tout tan tout tan an, san yo pa ale nan kou.
Solèy la se pwen referans prensipal la, jan nou deja konnen, men li pa pi serye a. Wotè solèy la chanje pandan tout jounen an, sa ki diminye presizyon oryantasyon an. Poukisa insect yo pa kòmanse kouri nan ti sèk, vin konfonn nan direksyon an epi tcheke kat la chak 2 minit? Li lojik pou asime solèy la se pa sèl sous enfòmasyon pou oryantasyon nan espas. Lè sa a, syantis yo sijere ke dezyèm pwen referans pou insect se van an, oswa pito direksyon li. Sa a se pa yon karakteristik inik, kòm foumi ak menm ravèt yo kapab itilize van pou jwenn wout yo.
Nan travay yo, syantis yo te deside teste kijan pousyè yo sèvi ak enfòmasyon sansoryèl multimodal sa a, lè yo prefere navige pa solèy la ak lè nan direksyon van an, epi si yo itilize tou de opsyon an menm tan. Obsèvasyon ak mezi yo te fè nan anviwònman natirèl sijè yo, osi byen ke nan simulation, kondisyon laboratwa kontwole.
Rezilta rechèch
Nan etid sa a, wòl nan sijè prensipal la te jwe pa yon skarabe nan espès la Scarabaeus lamarcki, ak obsèvasyon nan anviwònman natirèl la te fèt sou teritwa a nan fèm Stonehenge, toupre Johannesburg (Lafrik di sid).
Imaj nimewo 1: chanjman nan vitès van pandan jounen an (А), chanjman nan direksyon van pandan jounen an (В).
Yo te fè mezi preliminè vitès ak direksyon van an. Nan mitan lannwit, vitès la te pi ba (<0,5 m/s), men li te ogmante pi pre douvanjou, rive nan yon pik chak jou (3 m/s) ant 11:00 ak 13:00 (altitid solè ~ 70 °).
Valè vitès yo remakab paske yo depase papòt la nan 0,15 m / s ki nesesè pou oryantasyon menotaktik nan insect fimye. Nan ka sa a, vitès van an pik konyenside nan moman an nan jounen an ak aktivite nan pik nan insect Scarabaeus lamarcki.
Vèb yo woule bèt yo nan yon liy dwat soti nan pwen koleksyon an nan yon distans jistis gwo. An mwayèn, tout wout la pran 6.1 ± 3.8 minit. Se poutèt sa, pandan peryòd tan sa a yo dwe swiv wout la kòm jisteman ke posib.
Si nou pale sou direksyon van, Lè sa a, pandan peryòd la nan aktivite maksimòm nan insect (ki soti nan 06:30 a 18:30), chanjman an mwayèn nan direksyon van pandan yon peryòd tan nan 6 minit se pa plis pase 27.0 °.
Lè yo konbine done sou vitès ak direksyon van pandan tout jounen an, syantis yo kwè ke kondisyon metewolojik sa yo ase pou navigasyon multimodal nan insect.
Imaj #2
Li lè yo obsève. Pou teste enfliyans posib nan van sou karakteristik oryantasyon espasyal nan insect fimye, yo te kreye yon "tèren" sikilè ak manje nan sant la. vonvon yo te lib pou woule boul yo te fòme nan nenpòt direksyon soti nan sant la nan prezans yon koule lè kontwole, ki estab nan yon vitès 3 m / s. Tès sa yo te fèt nan jou klè lè altitid solèy la varye pandan tout jounen an jan sa a: ≥75° (segondè), 45–60° (mid), ak 15–30° (ba).
Chanjman nan koule lè a ak pozisyon solèy la ka chanje jiska 180 ° ant de vizit skarabe (2A). Li se tou vo konsidere lefèt ke insect pa soufri de skleroz, ak Se poutèt sa apre premye vizit la yo sonje wout la yo te chwazi. Lè yo konnen sa a, syantis yo pran an kont chanjman nan ang sòti nan tèren an pandan antre ki vin apre a nan skarabe a kòm youn nan endikatè yo nan siksè nan oryantasyon.
Lè solèy altitid ≥75 ° (segondè), chanjman nan azimit an repons a yon chanjman 180 ° nan direksyon van ant premye ak dezyèm seri yo te gwoupe alantou 180 ° (P <0,001, V tès) ak yon chanjman mwayèn nan 166.9 ± 79.3. ° (2B). Nan ka sa a, yon chanjman nan pozisyon solèy la (yo te itilize yon glas) pa 180 ° te lakòz yon reyaksyon sibtil nan 13,7 ± 89,1 ° (pi ba sèk sou 2B).
Enteresan, nan altitid solèy mwayen ak ba, insect kole sou wout yo malgre chanjman nan direksyon van - altitid mwayèn: -15,9 ± 40,2 °; P <0,001; altitid ba: 7,1 ± 37,6°, P <0,001 (2C и 2D). Men, chanje direksyon reyon solèy la pa 180 ° te gen reyaksyon opoze a, se sa ki, yon chanjman radikal nan direksyon wout skarabe a - wotè mwayèn: 153,9 ± 83,3 °; ba altitid: -162 ± 69,4°; P <0,001 (pi ba ti sèk nan 2A, 2S и 2D).
Petèt oryantasyon enfliyanse pa van an tèt li, men pa odè. Pou teste sa a, yon dezyèm gwoup insect tès yo te retire segman antèn distal yo, ki responsab pou sans odè yo. Chanjman wout yo an repons a chanjman 180° nan direksyon van ki montre insect sa yo te toujou siyifikativman gwoupe alantou 180°. Nan lòt mo, pa gen nòmalman okenn diferans nan degre nan oryantasyon ant insect ak ak san sans nan sant.
Yon konklizyon entèmedyè se ke skarabe fimye yo sèvi ak solèy la ak van nan oryantasyon yo. Nan ka sa a, anba kondisyon laboratwa kontwole, li te jwenn ke konpa van an domine sou konpa solè a nan gwo altitid solèy, men sitiyasyon an kòmanse chanje lè solèy la apwoche orizon an.
Obsèvasyon sa a endike ke gen yon sistèm konpa multimodal dinamik an plas, nan ki entèraksyon ki genyen ant de modalités yo chanje selon enfòmasyon sansoryèl. Sa vle di, skarabe a navige nenpòt ki lè nan jounen an, konte sou sous enfòmasyon ki pi serye nan moman an patikilye (solèy la ba - solèy la se yon referans; solèy la wo - van an se yon referans).
Apre sa, syantis yo deside tcheke si van an ede nan oryante insect yo oswa ou pa. Pou rezon sa a, yo te prepare yon tèren ak yon dyamèt 1 m ak manje nan sant la. An total, insect yo te fè 20 solèy kouche nan yon pozisyon ki wo nan solèy la: 10 ak van ak 10 san van (2F).
Kòm espere, prezans van ogmante presizyon oryantasyon insect yo. Li te note ke nan obsèvasyon byen bonè nan presizyon konpa solè, chanjman nan azimit ant de seri siksesif double nan yon pozisyon solèy wo (> 75 °) konpare ak yon pozisyon ki pi ba (<60 °).
Se konsa, nou reyalize ke van an jwe yon wòl enpòtan nan oryantasyon an nan skarabe fimye, konpanse pou inexactitudes yo nan konpa solè a. Men, ki jan yon skarabe kolekte enfòmasyon sou vitès ak direksyon van? Natirèlman, bagay ki pi evidan se ke sa rive nan antèn yo. Pou verifye sa a, syantis yo te fè tès andedan kay la nan yon koule lè konstan (3 m / s) ak patisipasyon nan de gwoup insect - ak ak san antèn (3A).
Imaj #3
Kritè prensipal la pou presizyon oryantasyon se te chanjman nan azimit ant de apwòch lè direksyon koule lè a chanje pa 180 °.
Chanjman nan direksyon mouvman insect ak antèn yo te gwoupe alantou 180 °, kontrèman ak insect san antèn. Anplis de sa, chanjman absoli an mwayèn nan azimit pou insect san antèn te 104,4 ± 36,0 °, ki se trè diferan de chanjman an absoli pou insect ak antèn - 141,0 ± 45,0 ° (graf nan 3V). Sa vle di, insect san antèn pa t 'kapab navige nòmalman nan van an. Sepandan, yo te toujou kapab navige byen nan solèy la.
Sou imaj la 3A montre yon konfigirasyon tès pou teste kapasite insect yo pou konbine enfòmasyon ki soti nan diferan modalités sansoryèl pou ajiste wout yo. Pou fè sa, tès la te enkli tou de bòn tè (van + solèy) pandan premye apwòch la, oswa yon sèl bòn tè (solèy oswa van) pandan dezyèm lan. Nan fason sa a, yo te konpare multimodality ak unimodality.
Obsèvasyon yo te montre ke chanjman ki fèt nan direksyon mouvman insect apre tranzisyon an soti nan yon bòn tè milti-a yon unimodal yo te konsantre alantou 0 °: van sèlman: -8,2 ± 64,3 °; solèy sèlman: 16,5 ± 51,6° (graf nan sant la ak dwa sou 3C).
Karakteristik oryantasyon sa a pa t diferan de sa ki te jwenn nan prezans de (solèy + van) bòn tè (graf sou bò gòch la nan 3S).
Sa a sijere ke, nan kondisyon kontwole, yon skarabe ka sèvi ak yon sèl bòn tè si dezyèm lan pa bay ase enfòmasyon, se sa ki, konpanse pou erè a nan yon bòn tè ak dezyèm lan.
Si ou panse ke syantis yo sispann la, Lè sa a, sa a se pa konsa. Apre sa, li te nesesè yo tcheke kòman insect yo estoke enfòmasyon sou youn nan Landmarks yo, epi si yo sèvi ak li nan lavni an kòm yon sipleman. Pou rezon sa a, yo te pote 4 apwòch: nan premye a te gen 1 bòn tè (solèy la), nan dezyèm ak twazyèm lan te ajoute yon koule lè, ak pandan katriyèm lan te gen sèlman yon koule lè. Yo te fè yon tès tou kote bòn tè yo te nan lòd ranvèse: van, solèy + van, solèy + van, solèy.
Yon teyori pwovizwa se ke si insect yo ka estoke enfòmasyon sou tou de bòn tè nan menm rejyon memwa espasyal la nan sèvo a, Lè sa a, yo ta dwe kenbe menm direksyon an nan premye ak katriyèm vizit yo, i.e. chanjman nan direksyon mouvman yo ta dwe grap alantou 0°.
Imaj #4
Done yo kolekte sou chanjman nan azimit pandan premye ak katriyèm kouri yo konfime sipozisyon ki anwo a (4A), ki te konfime plis atravè modèl, rezilta yo ki montre nan graf 4C (agòch).
Kòm yon chèk adisyonèl, tès yo te fèt kote koule lè a te ranplase pa yon plas iltravyolèt (4B ak 4C sou bò dwat la). Rezilta yo te prèske idantik ak tès solèy la ak koule lè.
Pou yon konesans pi detaye ak nuans etid la, mwen rekòmande gade и pou li.
Épilogue
Konbinezon rezilta eksperyans nan anviwonman natirèl ak anviwònman kontwole te montre ke nan skarabe fimye, enfòmasyon vizyèl ak mekanosansoryèl konvèje nan yon rezo neral komen epi yo estoke kòm yon snapshot nan yon konpa multimodal. Yon konparezon nan efikasite nan sèvi ak swa solèy la oswa van an kòm yon referans te montre ke insect yo te gen tandans sèvi ak referans ki te bay yo ak plis enfòmasyon. Dezyèm lan itilize kòm yon rezèv oswa konplemantè.
Sa a ka sanble yon bagay trè komen pou nou, men pa bliye ke sèvo nou an pi gwo pase sa ki nan yon ti ensèk. Men, jan nou te aprann, menm pi piti bèt yo kapab nan pwosesis mantal konplèks, paske nan bwa a siviv ou depann de swa fòs oswa entèlijans, e pi souvan sou yon konbinezon de tou de.
Vandredi sou tèt:
Menm insect goumen pou bèt. Epi li pa enpòtan ke bèt la se yon boul nan fimye.
(BBC Latè, David Attenborough)
Mèsi pou lekti, rete kirye epi pase yon bon wikenn mesye! 🙂
Mèsi paske w rete avèk nou. Ou renmen atik nou yo? Vle wè plis kontni enteresan? Sipòte nou pa mete yon lòd oswa rekòmande pou zanmi, 30% rabè pou itilizatè Habr sou yon analòg inik nan sèvè nivo antre, ki te envante pa nou pou ou: (disponib ak RAID1 ak RAID10, jiska 24 nwayo ak jiska 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 fwa pi bon mache? Sèlman isit la nan Netherlands! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - soti nan $ 99! Li sou
Sous: www.habr.com