Ka pyetje që ne i bëmë ose u përpoqëm t'u përgjigjemi: pse qielli është blu, sa yje ka në qiell, kush është më i fortë - një peshkaqen i bardhë apo një balenë vrasëse, etj. Dhe ka pyetje që nuk i kemi bërë, por kjo nuk e bën përgjigjen më pak interesante. Pyetje të tilla përfshijnë sa vijon: çfarë kaq të rëndësishme kanë kombinuar shkencëtarët nga universitetet Lund (Suedi), Witwatersrand (Afrika e Jugut), Stokholm (Suedi) dhe Würzburg (Gjermani)? Kjo është ndoshta diçka shumë e rëndësishme, shumë komplekse dhe tepër e dobishme. Epo, është e vështirë të thuhet me siguri për këtë, por është padyshim shumë interesante, domethënë, se si brumbujt e plehut lundrojnë në hapësirë. Në pamje të parë, gjithçka këtu është e parëndësishme, por bota jonë është plot me gjëra që nuk janë aq të thjeshta sa duken, dhe brumbujt e plehut janë provë për këtë. Pra, çfarë është kaq unike në lidhje me sistemin e lundrimit të brumbullit të plehut, si e testuan atë shkencëtarët dhe çfarë lidhje ka konkurrenca me të? Përgjigjet për këto dhe pyetje të tjera do t'i gjejmë në raportin e grupit kërkimor. Shkoni.
protagonist
Para së gjithash, ia vlen të njiheni me personazhin kryesor të këtij studimi. Ai është i fortë, punëtor, këmbëngulës, i pashëm dhe i kujdesshëm. Është një brumbull i plehut nga mbifamilja Scarabaeidae.
Bumbujt e plehut morën emrin e tyre jo shumë tërheqës për shkak të preferencave të tyre gastronomike. Nga njëra anë, kjo është pak e rëndë, por për brumbullin e plehut është një burim i shkëlqyer lëndësh ushqyese, prandaj shumica e specieve të kësaj familjeje nuk kanë nevojë për burime të tjera ushqimi apo edhe për ujë. Përjashtimi i vetëm është specia Deltochilum valgum, përfaqësuesit e të cilit duan të festojnë me centipedes.
Përhapja e brumbujve të plehut është zili e shumicës së krijesave të tjera të gjalla, pasi ato jetojnë në të gjitha kontinentet, përveç Antarktidës. Habitati varion nga pyjet e freskëta deri në shkretëtirat e nxehta. Natyrisht, është më e lehtë të gjesh përqendrime të mëdha të brumbujve të plehut në habitatet e kafshëve që janë "fabrika" për prodhimin e ushqimit të tyre. Beetles pleh preferojnë të ruajnë ushqim për të ardhmen.
Një video e shkurtër rreth brumbujve të plehrave dhe kompleksitetit të mënyrës së tyre të jetesës (BBC, David Attenborough).
Llojet e ndryshme të brumbujve kanë karakteristikat e tyre të adaptimit të sjelljes. Disa formojnë topa pleh organik, të cilët rrotullohen nga vendi i grumbullimit dhe groposen në një vrimë. Të tjerë gërmojnë tunele nën tokë, duke i mbushur me ushqime. Dhe akoma të tjerë, që e dinë thënien për Muhamedin dhe pikëllimin, thjesht jetojnë në grumbuj bajgash.
Furnizimet ushqimore janë të rëndësishme për brumbullin, por jo aq për arsye të vetë-ruajtjes, por për arsye të kujdesit për pasardhësit e ardhshëm. Fakti është se larvat e brumbullit të plehut jetojnë në atë që prindi i tyre mblodhi më parë. Dhe sa më shumë pleh organik, domethënë ushqim për larvat, aq më shumë ka gjasa që ata të mbijetojnë.
Kam hasur në këtë formulim në procesin e mbledhjes së informacionit, dhe nuk tingëllon shumë mirë, veçanërisht pjesa e fundit:... Meshkujt luftojnë për femrat, duke mbështetur këmbët e tyre në muret e tunelit dhe duke e shtyrë kundërshtarin e tyre me dalje si bri ... Disa meshkuj nuk kanë brirë dhe për këtë arsye nuk përfshihen në luftime, por kanë gonadë dhe roje më të mëdha femra ne tunelin tjeter...
Epo, le të kalojmë nga tekstet e këngëve drejtpërdrejt në vetë kërkimin.
Siç e përmenda më herët, disa lloje të brumbujve të plehut formojnë topa dhe i rrotullojnë në një vijë të drejtë, pavarësisht nga cilësia ose vështirësia e rrugës së zgjedhur, në një vrimë magazinimi. Është kjo sjellje e këtyre brumbujve që ne jemi më të njohur falë dokumentarëve të shumtë. Ne gjithashtu e dimë se përveç forcës (disa specie mund të ngrenë 1000 herë peshën e tyre), preferencat gastronomike dhe kujdesin për pasardhësit e tyre, brumbujt e plehut kanë orientim të shkëlqyer hapësinor. Për më tepër, ata janë të vetmet insekte që janë në gjendje të lundrojnë natën duke përdorur yjet.
Në Afrikën e Jugut (vendndodhja e vëzhgimeve), një brumbulli i plehut, pasi ka gjetur "pre", formon një top dhe fillon ta rrotullojë atë në një vijë të drejtë në një drejtim të rastësishëm, më e rëndësishmja larg konkurrentëve që nuk do të hezitojnë ta heqin. ushqimin që ka marrë. Prandaj, që një arratisje të jetë efektive, duhet të lëvizni në të njëjtin drejtim gjatë gjithë kohës, pa dalë jashtë kursit.
Dielli është pika kryesore e referencës, siç e dimë tashmë, por nuk është më e besueshme. Lartësia e diellit ndryshon gjatë ditës, gjë që zvogëlon saktësinë e orientimit. Pse brumbujt nuk fillojnë të vrapojnë në rrathë, të ngatërrohen në drejtim dhe të kontrollojnë hartën çdo 2 minuta? Është logjike të supozohet se dielli nuk është burimi i vetëm i informacionit për orientimin në hapësirë. Dhe më pas shkencëtarët sugjeruan që pika e dytë e referencës për brumbujt është era, ose më mirë drejtimi i saj. Kjo nuk është një veçori unike, pasi milingonat dhe madje edhe buburrecat janë në gjendje të përdorin erën për të gjetur rrugën e tyre.
Në punën e tyre, shkencëtarët vendosën të testojnë se si brumbujt e plehut përdorin këtë informacion ndijor shumëmodal, kur preferojnë të lundrojnë nga dielli dhe kur nga drejtimi i erës dhe nëse i përdorin të dyja opsionet njëkohësisht. Vëzhgimet dhe matjet janë bërë në mjedisin natyror të subjekteve, si dhe në kushte laboratorike të simuluara dhe të kontrolluara.
Rezultatet e studimit
Në këtë studim, rolin e subjektit kryesor e ka luajtur një brumbull i llojit Scarabaeus lamarcki, dhe vëzhgimet në mjedisin natyror u kryen në territorin e fermës Stonehenge, afër Johannesburg (Afrika e Jugut).
Imazhi nr. 1: ndryshimet në shpejtësinë e erës gjatë ditës (А), ndryshimet në drejtimin e erës gjatë ditës (В).
Janë kryer matjet paraprake të shpejtësisë dhe drejtimit të erës. Natën, shpejtësia ishte më e ulëta (<0,5 m/s), por u rrit më afër agimit, duke arritur kulmin ditor (3 m/s) midis orës 11:00 dhe 13:00 (lartësia diellore ~70°).
Vlerat e shpejtësisë janë të dukshme sepse tejkalojnë pragun prej 0,15 m/s të kërkuar për orientimin menotaktik të brumbujve të plehut. Në këtë rast, shpejtësia maksimale e erës përkon në kohën e ditës me kulmin e aktivitetit të brumbujve Scarabaeus lamarcki.
Brembujt e rrotullojnë prenë e tyre në një vijë të drejtë nga pika e grumbullimit në një distancë mjaft të madhe. Mesatarisht, e gjithë itinerari zgjat 6.1 ± 3.8 minuta. Prandaj, gjatë kësaj periudhe kohore ata duhet të ndjekin rrugën sa më saktë që të jetë e mundur.
Nëse flasim për drejtimin e erës, atëherë gjatë periudhës së aktivitetit maksimal të brumbujve (nga ora 06:30 deri në 18:30), ndryshimi mesatar i drejtimit të erës gjatë një periudhe kohore prej 6 minutash nuk është më shumë se 27.0°.
Duke kombinuar të dhënat për shpejtësinë dhe drejtimin e erës gjatë gjithë ditës, shkencëtarët besojnë se kushte të tilla të motit janë të mjaftueshme për lundrimin multimodal të brumbujve.
Imazhi numër 2
Është koha për të vëzhguar. Për të testuar ndikimin e mundshëm të erës në karakteristikat e orientimit hapësinor të brumbujve të plehut, u krijua një "arenë" rrethore me ushqim në qendër. Brembujt ishin të lirë të rrotullonin topat që formuan në çdo drejtim nga qendra në prani të një fluksi të kontrolluar dhe të qëndrueshëm ajri me një shpejtësi prej 3 m/s. Këto teste u kryen në ditë të kthjellëta kur lartësia e diellit ndryshonte gjatë gjithë ditës si më poshtë: ≥75° (e lartë), 45-60° (mesa) dhe 15-30° (e ulët).
Ndryshimet në rrjedhën e ajrit dhe pozicionin e diellit mund të ndryshojnë deri në 180° ndërmjet dy kalimeve të brumbullit (2A). Vlen gjithashtu të merret në konsideratë fakti që brumbujt nuk vuajnë nga skleroza dhe për këtë arsye pas vizitës së parë ata kujtojnë rrugën që kanë zgjedhur. Duke e ditur këtë, shkencëtarët marrin parasysh ndryshimet në këndin e daljes nga arena gjatë hyrjes së mëvonshme të brumbullit si një nga treguesit e suksesit të orientimit.
Kur lartësia e diellit ≥75° (e lartë), ndryshimet në azimut në përgjigje të një ndryshimi prej 180° në drejtimin e erës midis grupit të parë dhe të dytë u grumbulluan rreth 180° (P <0,001, testi V) me një ndryshim mesatar prej 166.9 ± 79.3 ° (2B). Në këtë rast, një ndryshim në pozicionin e diellit (është përdorur një pasqyrë) me 180° shkaktoi një reagim delikate prej 13,7 ± 89,1° (rrethi më i ulët në 2B).
Është interesante se në lartësitë mesatare dhe të ulëta të diellit, brumbujt qëndruan në rrugët e tyre pavarësisht ndryshimeve në drejtimin e erës - lartësia mesatare: -15,9 ± 40,2°; P < 0,001; lartësia e ulët: 7,1 ± 37,6°, P < 0,001 (2C и 2D). Por ndryshimi i drejtimit të rrezeve të diellit me 180° pati reagim të kundërt, domethënë një ndryshim rrënjësor në drejtimin e rrugës së brumbullit - lartësia mesatare: 153,9 ± 83,3°; lartësia e ulët: −162 ± 69,4°; P < 0,001 (rrathët më të ulët në 2A, 2S и 2D).
Ndoshta orientimi nuk ndikohet nga vetë era, por nga erërat. Për të testuar këtë, një grupi të dytë të brumbujve testues iu hoqën segmentet antenale distale, të cilat janë përgjegjëse për shqisën e tyre të nuhatjes. Ndryshimet e rrugës në përgjigje të ndryshimeve 180° në drejtimin e erës të shfaqura nga këto brumbuj ishin ende të grumbulluara në mënyrë të konsiderueshme rreth 180°. Me fjalë të tjera, praktikisht nuk ka asnjë ndryshim në shkallën e orientimit midis brumbujve me dhe pa shqisën e nuhatjes.
Një përfundim i ndërmjetëm është se brumbujt e plehut përdorin diellin dhe erën në orientimin e tyre. Në këtë rast, në kushte të kontrolluara laboratorike, u konstatua se busulla e erës dominon mbi busullën diellore në rastin e lartësive të mëdha të diellit, por situata fillon të ndryshojë kur dielli i afrohet horizontit.
Ky vëzhgim tregon se ekziston një sistem dinamik multimodal i busullës, në të cilin ndërveprimi midis dy modaliteteve ndryshon sipas informacionit ndijor. Kjo do të thotë, brumbulli lundron në çdo kohë të ditës, duke u mbështetur në burimin më të besueshëm të informacionit në atë moment të veçantë (dielli është i ulët - dielli është një referencë; dielli është i lartë - era është një referencë).
Më pas, shkencëtarët vendosën të kontrollojnë nëse era ndihmon në orientimin e brumbujve apo jo. Për këtë qëllim u përgatit një arenë me diametër 1 m me ushqim në qendër. Në total, brumbujt bënë 20 perëndim të diellit në një pozicion të lartë të diellit: 10 me erë dhe 10 pa erë (2F).
Siç pritej, prania e erës rriti saktësinë e orientimit të brumbujve. Vihet re se në vëzhgimet e hershme të saktësisë së busullës diellore, ndryshimi i azimutit midis dy grupeve të njëpasnjëshme dyfishohet në një pozicion të lartë dielli (>75°) krahasuar me një pozicion më të ulët (<60°).
Pra, kuptuam se era luan një rol të rëndësishëm në orientimin e brumbujve të plehut, duke kompensuar pasaktësitë e busullës diellore. Por si mbledh një brumbull informacion rreth shpejtësisë dhe drejtimit të erës? Sigurisht, gjëja më e dukshme është se kjo ndodh përmes antenave. Për ta verifikuar këtë, shkencëtarët kryen teste në ambiente të mbyllura me një rrjedhë konstante ajri (3 m/s) me pjesëmarrjen e dy grupeve të brumbujve - me dhe pa antena (3A).
Imazhi numër 3
Kriteri kryesor për saktësinë e orientimit ishte ndryshimi i azimutit midis dy afrimeve kur drejtimi i rrjedhës së ajrit ndryshoi me 180°.
Ndryshimet në drejtimin e lëvizjes së brumbujve me antena u grumbulluan rreth 180°, në kontrast me brumbujt pa antena. Për më tepër, ndryshimi mesatar absolut i azimutit për brumbujt pa antena ishte 104,4 ± 36,0°, që është shumë i ndryshëm nga ndryshimi absolut për brumbujt me antena - 141,0 ± 45,0° (grafiku në 3V). Kjo do të thotë, brumbujt pa antena nuk mund të lundronin normalisht në erë. Megjithatë, ata ishin ende të orientuar mirë nga dielli.
Në imazh 3A tregon një konfigurim provë për të testuar aftësinë e brumbujve për të kombinuar informacione nga modalitete të ndryshme shqisore për të rregulluar rrugën e tyre. Për ta bërë këtë, testi përfshiu të dy pikat referuese (era + diell) gjatë afrimit të parë, ose vetëm një pikë referimi (diell ose erë) gjatë afrimit të dytë. Në këtë mënyrë u krahasuan multimodaliteti dhe unimodaliteti.
Vëzhgimet treguan se ndryshimet në drejtimin e lëvizjes së brumbujve pas kalimit nga një pikë referimi shumë-në një unimodal u përqendruan rreth 0°: vetëm era: -8,2 ± 64,3°; vetëm dielli: 16,5 ± 51,6° (grafikat në qendër dhe djathtas 3C).
Kjo karakteristikë orientimi nuk ndryshonte nga ajo që u mor në praninë e dy pikave (diell + erë) (grafiku në të majtë në 3S).
Kjo sugjeron që, në kushte të kontrolluara, një brumbull mund të përdorë një pikë referimi nëse i dyti nuk jep informacion të mjaftueshëm, domethënë, kompenson pasaktësinë e një pike me të dytën.
Nëse mendoni se shkencëtarët u ndalën këtu, atëherë nuk është kështu. Më pas, ishte e nevojshme të kontrollohej se sa mirë rumbujt ruajnë informacionin për një nga pikat referuese dhe nëse ata e përdorin atë në të ardhmen si një shtesë. Për këtë qëllim u kryen 4 afrime: në të parën kishte 1 pikë referimi (dielli), në të dytën dhe të tretën u shtua një fluks ajri dhe në të katërtin kishte vetëm një fluks ajri. Gjithashtu u krye një provë ku pikat e referimit ishin në rend të kundërt: era, diell + erë, diell + erë, diell.
Një teori tentative është se nëse brumbujt mund të ruajnë informacione për të dy pikat referuese në të njëjtin rajon të kujtesës hapësinore në tru, atëherë ata duhet të mbajnë të njëjtin drejtim në vizitën e parë dhe të katërt, d.m.th. ndryshimet në drejtimin e lëvizjes duhet të grumbullohen rreth 0°.
Imazhi numër 4
Të dhënat e mbledhura mbi ndryshimin e azimutit gjatë ekzekutimit të parë dhe të katërt konfirmuan supozimin e mësipërm (4A), i cili u konfirmua më tej përmes modelimit, rezultatet e të cilit janë paraqitur në grafikun 4C (majtas).
Si një kontroll shtesë, u kryen teste ku fluksi i ajrit u zëvendësua nga një pikë ultravjollcë (4B dhe 4C në të djathtë). Rezultatet ishin pothuajse identike me testet e diellit dhe rrjedhës së ajrit.
Për një kuptim më të detajuar të nuancave të studimit, unë rekomandoj t'i hidhni një sy и atij
epilog
Kombinimi i rezultateve nga eksperimentet në mjedise natyrore dhe të kontrolluara tregoi se në brumbujt e plehrave, informacioni vizual dhe mekanosensor konvergojnë në një rrjet nervor të përbashkët dhe ruhen si një fotografi e një busull multimodal. Një krahasim i efektivitetit të përdorimit të diellit ose të erës si referencë tregoi se brumbujt prireshin të përdornin referencën që u jepte atyre më shumë informacion. E dyta përdoret si rezervë ose plotësuese.
Kjo mund të duket si një gjë shumë e zakonshme për ne, por mos harroni se truri ynë është shumë më i madh se ai i një insekte të vogël. Por, siç kemi mësuar, edhe krijesat më të vogla janë të afta për procese mendore komplekse, sepse në të egra mbijetesa juaj varet ose nga forca ose nga inteligjenca, dhe më shpesh nga një kombinim i të dyjave.
E premte jashtë topit:
Edhe brumbujt luftojnë për gjahun. Dhe nuk ka rëndësi që preja është një top pleh.
(BBC Earth, David Attenborough)
Faleminderit që lexoni, qëndroni kurioz dhe kaloni një fundjavë të mrekullueshme djema! 🙂
Faleminderit që qëndruat me ne. A ju pëlqejnë artikujt tanë? Dëshironi të shihni përmbajtje më interesante? Na mbështesni duke bërë një porosi ose duke rekomanduar miqve, 30% zbritje për përdoruesit e Habr në një analog unik të serverëve të nivelit të hyrjes, i cili u shpik nga ne për ju: (e disponueshme me RAID1 dhe RAID10, deri në 24 bërthama dhe deri në 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2 herë më lirë? Vetëm këtu në Holandë! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - nga 99 dollarë! Lexoni rreth
Burimi: www.habr.com