Біз қойған немесе жауап беруге тырысқан сұрақтар бар: аспан неге көгілдір, аспанда қанша жұлдыз бар, кім күшті - ақ акула ма, өлтіруші кит, т.б. Біз қоймаған сұрақтар да бар, бірақ бұл жауапты онша қызықтырмайды. Мұндай сұрақтарға мыналар жатады: Лунд (Швеция), Витватерсранд (Оңтүстік Африка), Стокгольм (Швеция) және Вюрцбург (Германия) университеттерінің ғалымдары соншалықты маңызды нені біріктірді? Бұл өте маңызды, өте күрделі және керемет пайдалы нәрсе болуы мүмкін. Бұл туралы нақты айту қиын, бірақ бұл өте қызықты, атап айтқанда, тезек қоңыздары ғарышта қалай жүреді. Бір қарағанда, бұл жерде бәрі ұсақ-түйек, бірақ біздің әлем қарапайым емес нәрселерге толы және тезек қоңыздары осының дәлелі. Сонымен, тезек қоңызының навигациялық жүйесінің ерекшелігі неде, ғалымдар оны қалай сынады және оған бәсекелестіктің қандай қатысы бар? Осы және басқа да сұрақтарға зерттеу тобының баяндамасынан жауап табамыз. Бар.
Бас кейіпкер
Ең алдымен, бұл зерттеудің басты кейіпкерімен танысқан жөн. Ол күшті, еңбекқор, табанды, сымбатты және қамқор. Бұл Scarabaeidae супертұқымына жататын тезек қоңызы.
Тезек қоңыздары гастрономиялық қалауларына байланысты өте тартымды емес атау алды. Бір жағынан, бұл аздап өрескел, бірақ тезек қоңызы үшін бұл қоректік заттардың тамаша көзі, сондықтан осы отбасының көптеген түрлері басқа тамақ көздерін немесе тіпті суды қажет етпейді. Жалғыз ерекшелік - бұл Deltochilum valgum түрі, оның өкілдері қырықаяқтармен тойлауды жақсы көреді.
Тезек қоңыздарының таралуы басқа тірі тіршілік иелерінің көпшілігін қызғаныш тудырады, өйткені олар Антарктидадан басқа барлық континенттерде тұрады. Тіршілік ету ортасы салқын ормандардан ыстық шөлдерге дейін. Жануарлар мекендейтін жерлерде тезек қоңыздарының үлкен концентрациясын табу оңайырақ, олар азық-түлік өндіруге арналған «зауыттар» болып табылады. Тезек қоңыздары болашаққа азық-түлікті сақтауды жөн көреді.
Тезек қоңыздары және олардың өмір сүру салты туралы қысқаша бейне (BBC, Дэвид Аттенборо).
Қоңыздардың әртүрлі түрлерінің мінез-құлық бейімделу ерекшеліктері бар. Кейбіреулері жинау орнынан домалап, шұңқырға көмілген көң шарларын құрайды. Басқалары жер астынан туннельдер қазып, оларды тамақпен толтырады. Мұхаммед туралы мақал-мәтелді, қайғы-қасіретті білетін тағы біреулері тезек үйіндісінде өмір сүреді.
Азық-түлік қорлары қоңыз үшін маңызды, бірақ өзін-өзі сақтау үшін емес, болашақ ұрпаққа қамқорлық жасау үшін. Тезек қоңызының дернәсілдері ата-анасы бұрын жинаған жерде өмір сүреді. Ал көң, яғни дернәсілдерге азық болған сайын олардың аман қалу мүмкіндігі жоғары болады.
Мен бұл тұжырымды ақпарат жинау процесінде кездестірдім және бұл өте жақсы емес, әсіресе соңғы бөлігі:...Еркектер аналықтар үшін шайқасады, аяқтарын туннель қабырғаларына тіреп, қарсыласын мүйіз тәрізді өсінділермен итереді ... Кейбір еркектердің мүйіздері жоқ, сондықтан ұрысқа қатыспайды, бірақ үлкен жыныс бездері мен күзетші болады. келесі туннельдегі әйел ...
Ән мәтінінен тікелей зерттеуге көшейік.
Жоғарыда айтып өткенімдей, тезек қоңыздарының кейбір түрлері шарлар жасап, таңдалған жолдың сапасына немесе қиындығына қарамастан, оларды сақтайтын тесікке тік сызықпен домалатады. Бұл қоңыздардың мінез-құлқы бізге көптеген деректі фильмдердің арқасында жақсы таныс. Біз сондай-ақ күшті (кейбір түрлер өз салмағын 1000 есе көтере алады), гастрономиялық артықшылықтар мен ұрпақтарына күтім жасаудан басқа, тезек қоңыздарының тамаша кеңістіктік бағдары бар екенін білеміз. Сонымен қатар, олар түнде жұлдыздарды пайдалана алатын жалғыз жәндіктер.
Оңтүстік Африкада (бақылаулардың орны) тезек қоңызы «жемтігін» тауып, допты құрайды және оны кездейсоқ бағытта түзу сызықпен домалата бастайды, ең бастысы алып кетуден тартынбайтын бәсекелестерден алшақтайды. ол алған тағам. Сондықтан қашу тиімді болуы үшін бағытты бұзбай, үнемі бір бағытта қозғалу керек.
Күн - негізгі анықтамалық нүкте, біз қазірдің өзінде білеміз, бірақ ол ең сенімді емес. Күннің биіктігі күні бойы өзгеріп отырады, бұл бағдардың дәлдігін төмендетеді. Неліктен қоңыздар шеңбер бойымен жүгіріп, бағытында шатасып, әр 2 минут сайын картаны тексермейді? Күнді кеңістікті бағдарлау үшін ақпараттың жалғыз көзі емес деп есептеу қисынды. Содан кейін ғалымдар қоңыздардың екінші анықтамалық нүктесі жел, дәлірек айтқанда, оның бағыты деп ұсынды. Бұл ерекше қасиет емес, өйткені құмырсқалар, тіпті тарақандар да желді пайдаланып, өз жолын таба алады.
Ғалымдар өз жұмыстарында тезек қоңыздарының бұл мультимодальды сенсорлық ақпаратты қалай пайдаланатынын, қашан күнмен және қашан желдің бағытымен жүруді қалайтынын және екі нұсқаны бір уақытта пайдалана ма, жоқ па, соны тексеруді шешті. Бақылаулар мен өлшеулер субъектілердің табиғи ортасында, сондай-ақ үлгіленген, бақыланатын зертханалық жағдайларда жүргізілді.
Зерттеу нәтижелері
Бұл зерттеуде негізгі тақырыптың рөлін түрдің қоңызы атқарды Scarabaeus lamarcki, ал табиғи ортадағы бақылаулар Йоханнесбург (Оңтүстік Африка) маңындағы Стоунхендж фермасының аумағында жүргізілді.
No 1 сурет: күн ішінде жел жылдамдығының өзгеруі (А), күн ішінде жел бағытының өзгеруі (В).
Желдің жылдамдығы мен бағытын алдын ала өлшеу жұмыстары жүргізілді. Түнде жылдамдық ең төмен болды (<0,5 м/с), бірақ таң атқанша артып, 3:11 мен 00:13 (күн биіктігі ~00°) аралығында күнделікті шыңына (70 м/с) жетті.
Жылдамдық мәндері назар аударарлық, өйткені олар тезек қоңыздарының менотактикалық бағыты үшін қажетті 0,15 м/с шегінен асып түседі. Бұл жағдайда желдің ең жоғары жылдамдығы тәулік уақытында қоңыздардың ең жоғары белсенділігімен сәйкес келеді Scarabaeus lamarcki.
Қоңыздар жемдерін жинау орнынан едәуір үлкен қашықтыққа түзу сызықпен домалатады. Орташа алғанда, бүкіл бағыт 6.1 ± 3.8 минутты алады. Сондықтан осы уақыт аралығында олар маршрутты барынша дәл орындауы керек.
Егер жел бағыты туралы айтатын болсақ, онда қоңыздардың максималды белсенділігі кезеңінде (06:30-дан 18:30-ға дейін) 6 минуттық уақыт аралығында жел бағытының орташа өзгеруі 27.0°-тан аспайды.
Күні бойы желдің жылдамдығы мен бағыты туралы деректерді біріктіре отырып, ғалымдар мұндай ауа райы жағдайлары қоңыздардың мультимодальды навигациясы үшін жеткілікті деп санайды.
№2 сурет
Бақылайтын кез келді. Желдің тезек қоңыздарының кеңістіктік бағдарлау сипаттамаларына ықтимал әсерін тексеру үшін ортасында тамақ орналасқан дөңгелек «арена» жасалды. Қоңыздар 3 м/с жылдамдықпен басқарылатын, тұрақты ауа ағыны болған кезде өздері жасаған шарларды орталықтан кез келген бағытта айналдыра алады. Бұл сынақтар күн биіктігі келесідей өзгеретін ашық күндерде жүргізілді: ≥75° (жоғары), 45–60° (ортаңғы) және 15–30° (төмен).
Ауа ағыны мен күн позициясының өзгеруі қоңыздың екі рет келуі арасында 180°-қа дейін өзгеруі мүмкін (2A). Сондай-ақ қоңыздардың склероздан зардап шекпейтінін ескерген жөн, сондықтан бірінші сапардан кейін олар таңдаған бағытты есте сақтайды. Осыны біле отырып, ғалымдар бағдарлаудың сәттілігінің көрсеткіштерінің бірі ретінде қоңыздың кейіннен кіруі кезінде аренадан шығу бұрышының өзгеруін ескереді.
Күннің биіктігі ≥75° (жоғары) болғанда, бірінші және екінші жиындар арасындағы жел бағытының 180° өзгеруіне жауап ретінде азимуттың өзгеруі орташа 180 ± 0,001 өзгерісімен 166.9° (P <79.3, V сынағы) шамасында топтастырылды. ° (2B). Бұл жағдайда күн позициясының 180°-қа өзгеруі (айна пайдаланылған) 13,7 ± 89,1° (төменгі шеңберде) нәзік реакция тудырды. 2B).
Бір қызығы, орташа және төмен күн биіктіктерінде қоңыздар жел бағытының өзгеруіне қарамастан өз бағыттарында тұрып қалды – орташа биіктік: -15,9 ± 40,2°; P <0,001; төмен биіктік: 7,1 ± 37,6°, P < 0,001 (2C и 2D). Бірақ күн сәулесінің бағытын 180°-қа өзгерту керісінше реакция берді, яғни қоңыздың жүру бағытының түбегейлі өзгеруі – орташа биіктігі: 153,9±83,3°; төмен биіктік: −162 ± 69,4°; P < 0,001 (төменгі шеңберлер 2A, 2С и 2D).
Мүмкін, бағдарға желдің өзі емес, иіс әсер етеді. Мұны тексеру үшін сынақ қоңыздарының екінші тобының иіс сезіміне жауап беретін дистальды антенна сегменттері алынып тасталды. Бұл қоңыздар көрсеткен жел бағытының 180° өзгеруіне жауап ретінде маршруттың өзгеруі әлі де 180° шамасында айтарлықтай шоғырланған. Басқаша айтқанда, иіс сезімі бар және жоқ қоңыздардың бағдарлану дәрежесінде іс жүзінде ешқандай айырмашылық жоқ.
Аралық қорытынды – тезек қоңыздары өз бағдарында күн мен желді пайдаланады. Бұл жағдайда, бақыланатын зертханалық жағдайларда, жел компасы күннің жоғары биіктігінде күн компасы үстемдік ететіні анықталды, бірақ күн көкжиекке жақындаған кезде жағдай өзгере бастайды.
Бұл бақылау динамикалық мультимодальды компас жүйесі бар екенін көрсетеді, онда екі модальділік арасындағы өзара әрекеттестік сенсорлық ақпаратқа сәйкес өзгереді. Яғни, қоңыз тәуліктің кез келген уақытында дәл сол сәтте ең сенімді ақпарат көзіне сүйене отырып (күн төмен – күн – сілтеме; күн биік – жел – анықтамалық) бағдарланады.
Содан кейін ғалымдар жел қоңыздарды бағдарлауға көмектесе ме, жоқ па, соны тексеруге шешім қабылдады. Осы мақсатта ортасында диаметрі 1 м болатын манеж дайындалды. Барлығы қоңыздар күннің жоғары орнында 20 күн батуды жасады: 10 желмен және 10 желсіз (2F).
Күтілгендей, желдің болуы қоңыздардың бағдарлау дәлдігін арттырды. Күн компасы дәлдігін ерте бақылауда екі дәйекті жиындар арасындағы азимуттың өзгеруі күннің жоғары күйінде (>75°) төменгі позициямен (<60°) салыстырғанда екі есе артады.
Сонымен, желдің тезек қоңыздарының бағдарлануында, күн компасындағы қателіктердің орнын толтыруда маңызды рөл атқаратынын түсіндік. Бірақ қоңыз желдің жылдамдығы мен бағыты туралы ақпаратты қалай жинайды? Әрине, ең айқын нәрсе - бұл антенналар арқылы болады. Мұны тексеру үшін ғалымдар үй ішінде тұрақты ауа ағынында (3 м/с) антеннасы бар және онсыз қоңыздардың екі тобының қатысуымен сынақтар жүргізді (3A).
№3 сурет
Бағдар дәлдігінің негізгі критерийі ауа ағынының бағыты 180° өзгерген кезде екі жақындау арасындағы азимуттың өзгеруі болды.
Антеннасы бар қоңыздардың қозғалыс бағытының өзгеруі антеннасы жоқ қоңыздардан айырмашылығы 180° шамасында топтастырылған. Сонымен қатар, антеннасы жоқ қоңыздар үшін азимуттың орташа абсолютті өзгерісі 104,4 ± 36,0° болды, бұл антеннасы бар қоңыздар үшін абсолютті өзгерістен өте ерекшеленеді – 141,0 ± 45,0° (графиктегі графикте). 3B). Яғни, антеннасы жоқ қоңыздар желде қалыпты жүре алмады. Дегенмен, олар әлі күнге дейін күнмен жақсы бағдарланған.
Сурет бойынша 3A қоңыздардың маршруттарын реттеу үшін әртүрлі сенсорлық әдістерден ақпаратты біріктіру қабілетін тексеруге арналған сынақ қондырғысын көрсетеді. Бұл әрекетті орындау үшін сынақ бірінші жақындау кезінде екі бағдарды (жел + күн) немесе екіншісінде тек бір бағдарды (күн немесе жел) қамтыды. Осылайша мультимодальдылық пен бірмодальдылық салыстырылды.
Бақылаулар қоңыздардың көп-модальды белгіге көшкеннен кейін қозғалыс бағытының өзгеруі 0° шамасында шоғырланғанын көрсетті: тек жел: -8,2 ± 64,3°; тек күн: 16,5 ± 51,6° (сызбалар ортасында және оң жақта 3C).
Бұл бағдарлау сипаттамасы екі (күн + жел) бағдаршамдары (сол жақтағы графикте) болған кезде алынғаннан ерекшеленбеді. 3С).
Бұл бақыланатын жағдайларда, егер екіншісі жеткілікті ақпарат бермесе, қоңыз бір бағдарды пайдалана алады, яғни бір бағдардың дәлсіздігін екіншісімен өтейді.
Ғалымдар сонда тоқтады деп ойласаңыз, олай емес. Әрі қарай, қоңыздардың бір белгі туралы ақпаратты қаншалықты жақсы сақтайтынын және оны болашақта қосымша ретінде пайдалануын тексеру қажет болды. Осы мақсатта 4 тәсіл жүзеге асырылды: біріншісінде 1 бағдар (күн), екіншісінде және үшіншіде ауа ағыны қосылды, ал төртіншіде тек ауа ағыны болды. Сондай-ақ белгілер кері тәртіпте болған жерде сынақ жүргізілді: жел, күн + жел, күн + жел, күн.
Болжалды теория, егер қоңыздар мидың бір кеңістіктік жады аймағында екі белгі туралы ақпаратты сақтай алатын болса, онда олар бірінші және төртінші сапарларда бірдей бағытты сақтауы керек, яғни. қозғалыс бағытының өзгеруі 0° шамасында шоғырлануы керек.
№4 сурет
Бірінші және төртінші жүгіру кезінде азимуттың өзгеруі туралы жиналған деректер жоғарыда келтірілген болжамды (4А) растады, ол модельдеу арқылы одан әрі расталды, оның нәтижелері 4С (сол жақта) графигінде бейнеленген.
Қосымша тексеру ретінде ауа ағыны ультракүлгін дақпен (оң жақта 4В және 4С) ауыстырылған сынақтар жүргізілді. Нәтижелер күн мен ауа ағыны сынақтарымен дерлік бірдей болды.
Зерттеудің нюанстарымен толығырақ танысу үшін мен қарауды ұсынамын и оған.
Эпилогия
Табиғи және бақыланатын орталардағы эксперименттер нәтижелерінің үйлесімі тезек қоңыздарында көрнекі және механикалық ақпарат ортақ нейрондық желіде біріктіріліп, мультимодальды компастың суреті ретінде сақталатынын көрсетті. Анықтама ретінде күнді немесе желді пайдаланудың тиімділігін салыстыру қоңыздардың көбірек ақпарат беретін анықтаманы қолдануға бейім екенін көрсетті. Екіншісі қосалқы немесе қосымша ретінде пайдаланылады.
Бұл біз үшін өте қарапайым нәрсе болып көрінуі мүмкін, бірақ біздің миымыз кішкентай қателіктен әлдеқайда үлкен екенін ұмытпаңыз. Бірақ, біз білетіндей, ең кішкентай жаратылыстар да күрделі психикалық процестерге қабілетті, өйткені жабайы табиғатта сіздің өмір сүруіңіз күшке де, ақылға да, көбінесе екеуінің қосындысына байланысты.
Жұмадан тыс:
Тіпті қоңыздар да жем үшін күреседі. Ал олжаның тезек болғаны маңызды емес.
(BBC Earth, Дэвид Аттенборо)
Оқығаныңыз үшін рахмет, қызықты болыңыз және демалыс күндеріңіз жақсы өтсін! 🙂
Бізбен бірге болғандарыңызға рахмет. Сізге біздің мақалалар ұнайды ма? Қызықты мазмұнды көргіңіз келе ме? Тапсырыс беру немесе достарыңызға ұсыну арқылы бізге қолдау көрсетіңіз, Habr пайдаланушылары үшін біз сіз үшін ойлап тапқан бастапқы деңгейдегі серверлердің бірегей аналогына 30% жеңілдік: (RAID1 және RAID10, 24 ядроға дейін және 40 ГБ DDR4 дейін қол жетімді).
Dell R730xd 2 есе арзан ба? Тек осында Нидерландыда! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2 ГГц 6C 128 ГБ DDR3 2x960 ГБ SSD 1 Гбит/с 100 ТБ - 99 доллардан бастап! туралы оқыңыз
Ақпарат көзі: www.habr.com