Կան հարցեր, որոնց մենք տվել ենք կամ փորձել ենք պատասխանել՝ ինչո՞ւ է երկինքը կապույտ, քանի՞ աստղ կա երկնքում, ով է ավելի ուժեղ՝ սպիտակ շնաձուկը, թե՞ մարդասպան կետը և այլն։ Եվ կան հարցեր, որոնք մենք չենք տվել, բայց դա չի դարձնում պատասխանը պակաս հետաքրքիր: Նման հարցերը ներառում են հետևյալը. ի՞նչն է այդքան կարևոր Լունդի (Շվեդիա), Վիտվոթերսանդի (Հարավային Աֆրիկա), Ստոկհոլմի (Շվեդիա) և Վյուրցբուրգի (Գերմանիա) համալսարանների գիտնականները միասին վերցրած: Սա, հավանաբար, շատ կարևոր, շատ բարդ և աներևակայելի օգտակար բան է: Դե, այս մասին դժվար է միանշանակ ասել, բայց միանշանակ շատ հետաքրքիր է, մասնավորապես, թե ինչպես են բզեզները նավարկում տիեզերքում: Առաջին հայացքից այստեղ ամեն ինչ չնչին է, բայց մեր աշխարհը լի է այնպիսի բաներով, որոնք այնքան էլ պարզ չեն, որքան թվում է, և թրիքի բզեզները դրա ապացույցն են: Այսպիսով, ի՞նչն է առանձնահատուկ թրիքի բզեզի նավիգացիոն համակարգում, ինչպե՞ս են այն փորձարկել գիտնականները և ի՞նչ կապ ունի մրցակցությունը դրա հետ: Այս և այլ հարցերի պատասխանները կգտնենք հետազոտական խմբի զեկույցում։ Գնա։
Դերասանուհի
Նախ և առաջ արժե ծանոթանալ այս հետազոտության գլխավոր հերոսին: Նա ուժեղ է, աշխատասեր, համառ, գեղեցիկ և հոգատար։ Դա գոմաղբի բզեզ է Scarabaeidae գերընտանիքից։
Գոմաղբի բզեզներն իրենց ոչ այնքան գրավիչ անվանումը ստացել են իրենց գաստրոնոմիական նախասիրությունների շնորհիվ։ Մի կողմից, սա մի փոքր կոպիտ է, բայց թրիքի բզեզի համար այն սննդանյութերի հիանալի աղբյուր է, այդ իսկ պատճառով այս ընտանիքի տեսակների մեծ մասը սննդի կամ նույնիսկ ջրի այլ աղբյուրների կարիք չունի: Միակ բացառությունը Deltochilum valgum տեսակն է, որի ներկայացուցիչները սիրում են հյուրասիրել հարյուրոտանիներով:
Թրիքի բզեզների տարածվածությունը նախանձում է մյուս կենդանի արարածների մեծ մասը, քանի որ նրանք ապրում են բոլոր մայրցամաքներում, բացի Անտարկտիդայից: Բնակավայրը տատանվում է զով անտառներից մինչև տաք անապատներ: Ակնհայտ է, որ ավելի հեշտ է գտնել թրիքի բզեզների մեծ կոնցենտրացիաներ կենդանիների բնակավայրերում, որոնք իրենց սննդի արտադրության «գործարաններ» են: Գոմաղբի բզեզները նախընտրում են սնունդ պահել ապագայի համար:
Կարճ տեսանյութ թրիքի բզեզների և նրանց կենսակերպի բարդությունների մասին (BBC, Դեյվիդ Աթենբորո):
Բզեզների տարբեր տեսակներ ունեն իրենց վարքագծային հարմարվողական հատկանիշները։ Ոմանք գոյանում են գոմաղբի գնդիկներ, որոնք գլորվում են հավաքման վայրից և թաղվում փոսի մեջ։ Մյուսները գետնի տակ թունելներ են փորում՝ լցնելով դրանք սննդով։ Իսկ մյուսները, ովքեր գիտեն Մուհամեդի և վշտի մասին ասացվածքը, պարզապես ապրում են թրիքի կույտերում:
Սննդի պաշարները կարևոր են բզեզի համար, բայց ոչ այնքան ինքնապահպանման, որքան ապագա սերունդների մասին հոգալու համար։ Բանն այն է, որ գոմաղբի բզեզի թրթուրները ապրում են այն բանում, ինչ իրենց ծնողն ավելի վաղ հավաքել էր: Եվ որքան շատ գոմաղբ, այսինքն՝ սնունդ թրթուրների համար, այնքան մեծ է նրանց գոյատևման հավանականությունը:
Այս ձևակերպումը ես հանդիպեցի տեղեկատվության հավաքման գործընթացում, և դա այնքան էլ լավ չի հնչում, հատկապես վերջին մասը.... Արուները պայքարում են էգերի համար՝ ոտքերը հենելով թունելի պատերին և հակառակորդին հրելով եղջյուրանման ելքերով... Որոշ արուներ եղջյուրներ չունեն և հետևաբար չեն մասնակցում մարտական գործողությունների, բայց ունեն ավելի մեծ սեռական գեղձեր և պահակ: էգը հաջորդ թունելում...
Դե, եկեք բառերից անմիջապես անցնենք բուն հետազոտությանը:
Ինչպես արդեն նշեցի, թրիքի բզեզների որոշ տեսակներ գնդակներ են կազմում և դրանք ուղիղ գծով՝ անկախ ընտրված երթուղու որակից կամ դժվարությունից, գլորում են պահեստային անցքի մեջ։ Այս բզեզների այս պահվածքն է, որ մեզ ամենից շատ ծանոթ է բազմաթիվ վավերագրական ֆիլմերի շնորհիվ: Մենք նաև գիտենք, որ բացի ուժից (որոշ տեսակներ կարող են բարձրացնել իրենց քաշից 1000 անգամ), գաստրոնոմիական նախասիրություններից և իրենց սերունդների հանդեպ հոգատարությունից, թրիքի բզեզներն ունեն հիանալի տարածական կողմնորոշում: Ավելին, նրանք միակ միջատներն են, որոնք կարողանում են գիշերը նավարկել՝ օգտագործելով աստղերը։
Հարավային Աֆրիկայում (դիտումների գտնվելու վայրը) թրիքի բզեզը, գտնելով «որսը», կազմում է գնդակ և սկսում այն ուղիղ գծով գլորել պատահական ուղղությամբ, ամենակարևորը հեռու մրցակիցներից, ովքեր չեն վարանի խլել: այն սնունդը, որը նա ստացել է. Հետևաբար, որպեսզի փախուստն արդյունավետ լինի, դուք պետք է անընդհատ շարժվեք նույն ուղղությամբ՝ առանց ընթացքից շեղվելու:
Արևը հիմնական հղման կետն է, ինչպես արդեն գիտենք, բայց ամենահուսալիը չէ։ Արեգակի բարձրությունը փոփոխվում է օրվա ընթացքում, ինչը նվազեցնում է կողմնորոշման ճշգրտությունը։ Ինչու՞ բզեզները չեն սկսում շրջանաձև վազել, շփոթվել ուղղությամբ և յուրաքանչյուր 2 րոպեն մեկ ստուգել քարտեզը: Տրամաբանական է ենթադրել, որ արևը տիեզերքում կողմնորոշվելու տեղեկատվության միակ աղբյուրը չէ։ Եվ հետո գիտնականները առաջարկեցին, որ բզեզների համար երկրորդ հղման կետը քամին է, ավելի ճիշտ՝ նրա ուղղությունը: Սա եզակի հատկանիշ չէ, քանի որ մրջյունները և նույնիսկ ուտիճները կարողանում են քամու միջոցով գտնել իրենց ճանապարհը:
Իրենց աշխատանքում գիտնականները որոշել են ստուգել, թե ինչպես են թրիքի բզեզներն օգտագործում այս բազմամոդալ զգայական տեղեկատվությունը, երբ նրանք նախընտրում են նավարկվել արևի կողքով և երբ՝ քամու ուղղությամբ, և արդյո՞ք նրանք օգտագործում են երկու տարբերակները միաժամանակ: Դիտարկումներ և չափումներ են կատարվել առարկաների բնական միջավայրում, ինչպես նաև մոդելավորված, վերահսկվող լաբորատոր պայմաններում:
Ուսումնասիրության արդյունքները
Այս ուսումնասիրության մեջ հիմնական առարկայի դերը խաղացել է տեսակի բզեզի կողմից Սկարաբեուս Լամարկկի, իսկ բնական միջավայրում դիտարկումներ են իրականացվել Սթոունհենջի ֆերմայի տարածքում՝ Յոհանեսբուրգի մոտ (Հարավային Աֆրիկա)։
Պատկեր թիվ 1. օրվա ընթացքում քամու արագության փոփոխություններ (А), օրվա ընթացքում քամու ուղղության փոփոխություն (В).
Կատարվել են քամու արագության և ուղղության նախնական չափումներ։ Գիշերը արագությունը ամենացածրն էր (<0,5 մ/վ), բայց ավելացավ լուսաբացին մոտ՝ հասնելով օրական առավելագույնի (3 մ/վ) ժամը 11:00-ից մինչև 13:00-ն (արևի բարձրությունը ~70°):
Արագության արժեքները նկատելի են, քանի որ դրանք գերազանցում են 0,15 մ/վ-ի շեմը, որն անհրաժեշտ է թրիքի բզեզների մենոտակտիկ կողմնորոշման համար: Այս դեպքում քամու առավելագույն արագությունը օրվա ժամին համընկնում է բզեզների գագաթնակետային ակտիվության հետ Սկարաբեուս Լամարկկի.
Բզեզներն իրենց զոհին ուղիղ գծով գլորում են հավաքման կետից մինչև բավականին մեծ հեռավորություն։ Միջին հաշվով ամբողջ երթուղին տևում է 6.1 ± 3.8 րոպե։ Ուստի այս ժամանակահատվածում նրանք պետք է հնարավորինս ճշգրիտ հետևեն երթուղուն։
Եթե խոսենք քամու ուղղության մասին, ապա բզեզների առավելագույն ակտիվության ժամանակահատվածում (06:30-ից 18:30-ը) քամու ուղղության միջին փոփոխությունը 6 րոպե ժամանակահատվածում կազմում է ոչ ավելի, քան 27.0°:
Ամբողջ օրվա ընթացքում քամու արագության և ուղղության վերաբերյալ տվյալները համադրելով՝ գիտնականները կարծում են, որ նման եղանակային պայմանները բավարար են բզեզների բազմամոդալ նավարկության համար։
Պատկեր թիվ 2
Ժամանակն է դիտարկել: Թրիքի բզեզների տարածական կողմնորոշման բնութագրերի վրա քամու հնարավոր ազդեցությունը ստուգելու համար կենտրոնում ստեղծվել է շրջանաձև «արենա», որտեղ սննդամթերք կա: Բզեզներն ազատ էին 3 մ/վ արագությամբ կառավարվող, կայուն օդային հոսքի առկայության դեպքում կենտրոնից ցանկացած ուղղությամբ գլորելու իրենց գոյացած գնդերը։ Այս թեստերն անցկացվել են պարզ օրերին, երբ արևի բարձրությունը տատանվում էր օրվա ընթացքում հետևյալ կերպ՝ ≥75° (բարձր), 45–60° (միջին) և 15–30° (ցածր):
Օդի հոսքի և արևի դիրքի փոփոխությունները կարող են փոխվել մինչև 180° բզեզների երկու այցելությունների միջև (2A) Արժե հաշվի առնել նաև այն փաստը, որ բզեզները սկլերոզով չեն տառապում, և այդ պատճառով առաջին այցելությունից հետո նրանք հիշում են իրենց ընտրած երթուղին։ Իմանալով դա՝ գիտնականները հաշվի են առնում ասպարեզից ելքի անկյան փոփոխությունները բզեզի հետագա մուտքի ժամանակ՝ որպես կողմնորոշման հաջողության ցուցիչներից մեկը։
Երբ արևի բարձրությունը ≥75° է (բարձր), ազիմուտի փոփոխությունները՝ ի պատասխան քամու ուղղության 180° փոփոխության առաջին և երկրորդ խմբերի միջև, հավաքվել են շուրջ 180° (P <0,001, V թեստ)՝ 166.9 ± 79.3 միջին փոփոխությամբ: ° (2B) Այս դեպքում արևի դիրքի փոփոխությունը (օգտագործվել է հայելի) 180°-ով առաջացրել է 13,7 ± 89,1° նուրբ ռեակցիա (ներքևի շրջան 2B).
Հետաքրքիր է, որ արևի միջին և ցածր բարձրության վրա բզեզները կառչում էին իրենց երթուղիներից՝ չնայած քամու ուղղության փոփոխություններին. միջին բարձրությունը՝ -15,9 ± 40,2°; P <0,001; ցածր բարձրություն՝ 7,1 ± 37,6°, P < 0,001 (2C и 2D) Բայց արեգակի ճառագայթների ուղղությունը փոխելը 180°-ով ունեցել է հակառակ ռեակցիա, այսինքն՝ բզեզի երթուղու ուղղության արմատական փոփոխություն՝ միջին բարձրություն՝ 153,9 ± 83,3°; ցածր բարձրություն՝ −162 ± 69,4°; P < 0,001 (ներքևի շրջանակներ 2A, 2S и 2D).
Երևի կողմնորոշման վրա ազդում է ոչ թե քամին, այլ հոտերը։ Սա փորձարկելու համար փորձնական բզեզների երկրորդ խմբին հեռացրեցին նրանց հեռավոր ալեհավաքի հատվածները, որոնք պատասխանատու են նրանց հոտառության համար: Երթուղու փոփոխություններն ի պատասխան քամու ուղղության 180° փոփոխության, որոնք դրսևորվում էին այս բզեզների կողմից, դեռևս զգալիորեն հավաքված էին շուրջ 180°: Այլ կերպ ասած, հոտառություն ունեցող և առանց հոտառության բզեզների կողմնորոշման աստիճանի տարբերություն գործնականում չկա:
Միջանկյալ եզրակացությունն այն է, որ թրիքի բզեզներն իրենց կողմնորոշման մեջ օգտագործում են արևն ու քամին։ Այս դեպքում վերահսկվող լաբորատոր պայմաններում պարզվել է, որ արևի բարձր բարձրությունների դեպքում քամու կողմնացույցը գերակշռում է արևային կողմնացույցի վրա, սակայն իրավիճակը սկսում է փոխվել, երբ արևը մոտենում է հորիզոնին։
Այս դիտարկումը ցույց է տալիս, որ առկա է դինամիկ մուլտիմոդալ կողմնացույց համակարգ, որտեղ երկու եղանակների փոխազդեցությունը փոխվում է ըստ զգայական տեղեկատվության: Այսինքն՝ բզեզը նավարկում է օրվա ցանկացած ժամին՝ հենվելով տվյալ պահին տեղեկատվության ամենահուսալի աղբյուրի վրա (արևը ցածր է. արևը հղում է, արևը բարձր է, քամին հղում է):
Այնուհետև գիտնականները որոշել են ստուգել՝ քամին օգնում է բզեզներին կողմնորոշվելու հարցում, թե ոչ։ Այդ նպատակով կենտրոնում պատրաստվել է 1 մ տրամագծով արենա՝ սննդով։ Ընդհանուր առմամբ, բզեզները արևի բարձր դիրքում արեցին 20 մայրամուտ՝ 10-ը՝ քամով և 10-ը՝ առանց քամի (2F).
Ինչպես և սպասվում էր, քամու առկայությունը մեծացրել է բզեզների կողմնորոշման ճշգրտությունը։ Նշվում է, որ արեգակնային կողմնացույցի ճշգրտության վաղ դիտարկումներում երկու հաջորդական բազմությունների միջև ազիմուտի փոփոխությունը կրկնապատկվում է արևի բարձր դիրքում (>75°)՝ համեմատած ավելի ցածր դիրքի (<60°):
Այսպիսով, մենք հասկացանք, որ քամին կարևոր դեր է խաղում թրիքի բզեզների կողմնորոշման մեջ՝ փոխհատուցելով արևային կողմնացույցի անճշտությունները։ Բայց ինչպե՞ս է բզեզը տեղեկատվություն հավաքում քամու արագության և ուղղության մասին: Իհարկե, ամենաակնհայտն այն է, որ դա տեղի է ունենում ալեհավաքների միջոցով։ Սա ստուգելու համար գիտնականները փորձարկումներ են անցկացրել ներսում օդի մշտական հոսքով (3 մ/վ)՝ բզեզների երկու խմբի մասնակցությամբ՝ ալեհավաքներով և առանց ալեհավաքների:3A).
Պատկեր թիվ 3
Կողմնորոշման ճշգրտության հիմնական չափանիշը ազիմուտի փոփոխությունն էր երկու մոտեցումների միջև, երբ օդի հոսքի ուղղությունը փոխվեց 180°-ով:
Ալեհավաքներով բզեզների շարժման ուղղության փոփոխությունները հավաքվել են շուրջ 180°, ի տարբերություն առանց ալեհավաքների: Բացի այդ, առանց ալեհավաքների բզեզների ազիմուտի միջին բացարձակ փոփոխությունը եղել է 104,4 ± 36,0°, ինչը շատ է տարբերվում ալեհավաքներով բզեզների բացարձակ փոփոխությունից՝ 141,0 ± 45,0° (գրաֆիկը՝ 3V) Այսինքն՝ առանց ալեհավաքների բզեզները չէին կարող քամու ժամանակ նորմալ նավարկվել։ Այնուամենայնիվ, նրանք դեռ լավ կողմնորոշված էին արևի կողմից։
Պատկերի վրա 3A ցույց է տալիս թեստային կարգավորում՝ ստուգելու բզեզների կարողությունը՝ միավորելու տարբեր զգայական եղանակներից ստացված տեղեկատվությունը իրենց երթուղին կարգավորելու համար: Դա անելու համար թեստը ներառում էր երկու ուղենիշ (քամի + արև) առաջին մոտեցման ժամանակ, կամ միայն մեկ ուղենիշ (արև կամ քամի) երկրորդի ժամանակ: Այս կերպ համեմատվել են բազմամոդալությունը և միամոդալությունը։
Դիտարկումները ցույց են տվել, որ բզեզների շարժման ուղղության փոփոխությունները բազմամոդալից դեպի միամոդալ ուղենիշի անցնելուց հետո կենտրոնացել են 0°-ի շուրջ. միայն քամի՝ -8,2 ± 64,3°; միայն արևը՝ 16,5 ± 51,6° (գծապատկերները կենտրոնում և աջ կողմում 3C).
Այս կողմնորոշման բնութագիրը չէր տարբերվում նրանից, որը ստացվել է երկու (արև + քամի) ուղենիշների առկայության դեպքում (ձախ կողմում գտնվող գրաֆիկը): 3S).
Սա հուշում է, որ վերահսկվող պայմաններում բզեզը կարող է օգտագործել մեկ ուղենիշ, եթե երկրորդը բավարար տեղեկատվություն չի տրամադրում, այսինքն՝ փոխհատուցում է մեկ նշանի անճշտությունը երկրորդով:
Եթե կարծում եք, որ գիտնականները կանգ են առել այնտեղ, ապա դա այդպես չէ։ Այնուհետև անհրաժեշտ էր ստուգել, թե բզեզները որքանով են պահպանում տեղեկատվությունը տեսարժան վայրերից մեկի մասին, և արդյոք դրանք հետագայում օգտագործում են որպես հավելում։ Այդ նպատակով իրականացվել է 4 մոտեցում՝ առաջինում եղել է 1 ուղենիշ (արև), երկրորդում և երրորդում ավելացվել է օդի հոսք, իսկ չորրորդի ժամանակ եղել է միայն օդի հոսք։ Անցկացվել է նաև փորձարկում, որտեղ ուղենիշները հակառակ հերթականությամբ են եղել՝ քամի, արև + քամի, արև + քամի, արև:
Փորձնական տեսությունն այն է, որ եթե բզեզները կարող են ուղեղի միևնույն տարածական հիշողության տարածքում պահել տեղեկատվությունը երկու ուղենիշների մասին, ապա նրանք պետք է պահպանեն նույն ուղղությունը առաջին և չորրորդ այցելությունների ժամանակ, այսինքն. Շարժման ուղղության փոփոխությունները պետք է հավաքվեն շուրջ 0°:
Պատկեր թիվ 4
Առաջին և չորրորդ վազքի ընթացքում ազիմուտի փոփոխության վերաբերյալ հավաքագրված տվյալները հաստատեցին վերը նշված ենթադրությունը (4A), որը հետագայում հաստատվեց մոդելավորման միջոցով, որի արդյունքները պատկերված են 4C գրաֆիկում (ձախ):
Որպես լրացուցիչ ստուգում, իրականացվել են թեստեր, որտեղ օդի հոսքը փոխարինվել է ուլտրամանուշակագույն կետով (4B և 4C աջ կողմում): Արդյունքները գրեթե նույնական էին արևի և օդի հոսքի թեստերին:
Ուսումնասիրության նրբություններին ավելի մանրամասն ծանոթանալու համար խորհուրդ եմ տալիս նայել и նրան.
Վերջաբան
Թե՛ բնական, թե՛ վերահսկվող միջավայրերում փորձերի արդյունքների համադրությունը ցույց է տվել, որ թրիքի բզեզներում տեսողական և մեխանոսենսորային տեղեկատվությունը համընկնում է ընդհանուր նեյրոնային ցանցում և պահվում է որպես մուլտիմոդալ կողմնացույցի լուսանկար: Արևը կամ քամին որպես հղում օգտագործելու արդյունավետության համեմատությունը ցույց տվեց, որ բզեզները հակված են օգտագործել այն հղումը, որն իրենց ավելի շատ տեղեկատվություն է տրամադրում: Երկրորդը օգտագործվում է որպես պահեստային կամ լրացուցիչ:
Սա մեզ համար կարող է թվալ շատ սովորական բան, բայց մի մոռացեք, որ մեր ուղեղը շատ ավելի մեծ է, քան փոքր վրիպակի ուղեղը: Բայց, ինչպես մենք իմացանք, նույնիսկ ամենափոքր արարածներն ունակ են բարդ մտավոր գործընթացների, քանի որ վայրի բնության մեջ ձեր գոյատևումը կախված է կամ ուժից կամ բանականությունից, և ամենից հաճախ՝ երկուսի համակցումից:
Ուրբաթ off-top:
Անգամ բզեզները կռվում են որսի համար։ Եվ կարևոր չէ, որ որսը թրիքի գունդ է:
(BBC Earth, Դեյվիդ Աթենբորո)
Շնորհակալություն կարդալու համար, մնացեք հետաքրքրասեր և անցկացրեք հիանալի շաբաթավերջ, տղաներ: 🙂
Շնորհակալություն մեզ հետ մնալու համար: Ձեզ դուր են գալիս մեր հոդվածները: Ցանկանու՞մ եք տեսնել ավելի հետաքրքիր բովանդակություն: Աջակցեք մեզ՝ պատվիրելով կամ խորհուրդ տալով ընկերներին, 30% զեղչ Habr-ի օգտատերերի համար մուտքի մակարդակի սերվերների եզակի անալոգի վրա, որը ստեղծվել է մեր կողմից ձեզ համար. (հասանելի է RAID1 և RAID10-ով, մինչև 24 միջուկով և մինչև 40 ԳԲ DDR4):
Dell R730xd 2 անգամ ավելի էժան? Միայն այստեղ Նիդեռլանդներում! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99-ից: Կարդացեք մասին
Source: www.habr.com