Biz so'ragan yoki javob berishga harakat qilgan savollar bor: nega osmon ko'k, osmonda qancha yulduz bor, kim kuchliroq - oq akula yoki qotil kit va hokazo. Va biz so'ramagan savollar bor, lekin bu javobni kamroq qiziqtirmaydi. Bunday savollarga quyidagilar kiradi: Lund (Shvetsiya), Vitvatersrand (Janubiy Afrika), Stokgolm (Shvetsiya) va Vyurtsburg (Germaniya) universitetlari olimlari nimani birlashtirgan? Bu, ehtimol, juda muhim, juda murakkab va nihoyatda foydali narsadir. Xo'sh, bu haqda aniq aytish qiyin, lekin, albatta, juda qiziq, ya'ni go'ng qo'ng'izlari kosmosda qanday harakatlanadi. Bir qarashda, bu erda hamma narsa ahamiyatsiz, ammo bizning dunyomiz ko'rinadigan darajada oddiy bo'lmagan narsalarga to'la va go'ng qo'ng'izlari buning dalilidir. Xo'sh, go'ng qo'ng'izining navigatsiya tizimining o'ziga xosligi nimada, olimlar uni qanday sinovdan o'tkazishgan va raqobatning bunga qanday aloqasi bor? Shu va boshqa savollarga tadqiqot guruhi hisobotida javob topamiz. Bor.
Bosh qahramon
Avvalo, ushbu tadqiqotning asosiy xarakterini bilishga arziydi. U kuchli, mehnatsevar, qat'iyatli, kelishgan va g'amxo'r. Bu Scarabaeidae superoilasiga mansub go'ng qo'ng'izi.
Go'ng qo'ng'izlari gastronomik afzalliklari tufayli juda jozibali bo'lmagan nom oldi. Bir tomondan, bu biroz qo'pol, lekin go'ng qo'ng'izi uchun bu ozuqa moddalarining ajoyib manbai, shuning uchun bu oilaning aksariyat turlari boshqa oziq-ovqat manbalariga yoki hatto suvga muhtoj emas. Faqatgina istisno - bu Deltochilum valgum turlari, ularning vakillari qirg'oqlarda ziyofat qilishni yaxshi ko'radilar.
Go'ng qo'ng'izlarining tarqalishi ko'pchilik boshqa tirik mavjudotlarga hasad qiladi, chunki ular Antarktidadan tashqari barcha qit'alarda yashaydilar. Yashash joyi salqin o'rmonlardan issiq cho'llarga qadar. Shubhasiz, hayvonlarning yashash joylarida go'ng qo'ng'izlarining katta kontsentratsiyasini topish osonroq, ular oziq-ovqat mahsulotlarini ishlab chiqarish uchun "zavodlar" hisoblanadi. Go'ng qo'ng'izlari kelajak uchun oziq-ovqat saqlashni afzal ko'radi.
Go'ng qo'ng'izlari va ularning hayot tarzining murakkabligi haqida qisqacha video (BBC, Devid Attenboro).
Har xil turdagi qo'ng'izlar o'zlarining xatti-harakatlariga moslashish xususiyatlariga ega. Ba'zilar go'ng to'plarini hosil qiladi, ular yig'ish joyidan o'raladi va teshikka ko'miladi. Boshqalar er ostidan tunnel qazib, ularni oziq-ovqat bilan to'ldirishadi. Yana boshqalar, Muhammad va qayg'u haqidagi naqllarni biladiganlar, shunchaki go'ng uyumida yashaydilar.
Qo'ng'iz uchun oziq-ovqat ta'minoti muhim ahamiyatga ega, lekin o'zini saqlab qolish uchun emas, balki kelajakdagi nasllarga g'amxo'rlik qilish uchun. Gap shundaki, go'ng qo'ng'izining lichinkalari ota-onalari ilgari to'plagan joyda yashaydi. Va go'ng qanchalik ko'p bo'lsa, ya'ni lichinkalar uchun oziq-ovqat, ular omon qolish ehtimoli ko'proq.
Men ma'lumot to'plash jarayonida ushbu formulaga duch keldim va bu unchalik yaxshi emas, ayniqsa oxirgi qism:... Erkaklar urg'ochilar uchun kurashadilar, oyoqlarini tunnel devorlariga qo'yib, raqibini shoxga o'xshash o'simtalar bilan itarib yuboradilar ... Ba'zi erkaklarning shoxlari yo'q, shuning uchun jangga kirishmaydi, lekin jinsiy bezlar va qo'riqchilar kattaroqdir. keyingi tunneldagi ayol ...
Keling, qo'shiq matnidan to'g'ridan-to'g'ri tadqiqotning o'ziga o'taylik.
Yuqorida aytib o'tganimdek, go'ng qo'ng'izlarining ba'zi turlari to'plarni hosil qiladi va tanlangan marshrutning sifati yoki qiyinligidan qat'i nazar, ularni to'g'ri chiziqda saqlash teshigiga aylantiradi. Bu qo'ng'izlarning bu xatti-harakati ko'plab hujjatli filmlar tufayli bizga eng yaxshi tanish. Shuningdek, biz bilamizki, kuch (ba'zi turlar o'z vaznidan 1000 baravar ko'tara oladi), gastronomik imtiyozlar va o'z avlodlariga g'amxo'rlik qilishdan tashqari, go'ng qo'ng'izlari mukammal fazoviy yo'nalishga ega. Bundan tashqari, ular tunda yulduzlar yordamida harakatlana oladigan yagona hasharotlardir.
Janubiy Afrikada (kuzatishlar o'tkaziladigan joy) go'ng qo'ng'izi "o'lja" topib, to'p hosil qiladi va uni tasodifiy yo'nalishda tekis chiziqda aylantira boshlaydi, eng muhimi, olib ketishdan tortinmaydigan raqobatchilardan uzoqda. olingan oziq-ovqat. Shuning uchun, qochish samarali bo'lishi uchun siz doimo bir xil yo'nalishda harakat qilishingiz kerak, kursdan chiqmasdan.
Quyosh asosiy mos yozuvlar nuqtasidir, biz allaqachon bilamiz, lekin u eng ishonchli emas. Quyoshning balandligi kun davomida o'zgarib turadi, bu esa yo'nalishning aniqligini pasaytiradi. Nima uchun qo'ng'izlar aylana bo'ylab yugurishni boshlamaydilar, yo'nalishda chalkashib ketishadi va har 2 daqiqada xaritani tekshiradilar? Quyosh kosmosda orientatsiya uchun yagona ma'lumot manbai emas deb taxmin qilish mantiqan to'g'ri. Va keyin olimlar qo'ng'izlar uchun ikkinchi mos yozuvlar nuqtasi shamol, aniqrog'i uning yo'nalishi ekanligini taklif qilishdi. Bu noyob xususiyat emas, chunki chumolilar va hatto tarakanlar o'z yo'lini topish uchun shamoldan foydalanishga qodir.
O'z ishlarida olimlar go'ng qo'ng'izlari bu multimodal sensorli ma'lumotlardan qanday foydalanishini, qachon quyosh va qachon shamol yo'nalishi bo'yicha harakat qilishni afzal ko'rishini va ikkala variantni bir vaqtning o'zida ishlatadimi yoki yo'qligini sinab ko'rishga qaror qilishdi. Kuzatishlar va o'lchovlar sub'ektlarning tabiiy muhitida, shuningdek simulyatsiya qilingan, nazorat qilinadigan laboratoriya sharoitida amalga oshirildi.
Tadqiqot natijalari
Ushbu tadqiqotda asosiy mavzu rolini turning qo'ng'izi o'ynadi Scarabaeus lamarcki, va tabiiy muhitda kuzatishlar Yoxannesburg (Janubiy Afrika) yaqinidagi Stonehenge fermasi hududida o'tkazildi.
Rasm №1: kun davomida shamol tezligining o'zgarishi (А), kun davomida shamol yo'nalishining o'zgarishi (В).
Shamol tezligi va yo‘nalishini dastlabki o‘lchash ishlari olib borildi. Kechasi tezlik eng past edi (<0,5 m/s), lekin tongga yaqinroq ortib, soat 3:11 dan 00:13 gacha (quyosh balandligi ~00°) kunlik cho'qqiga (70 m/s) yetdi.
Tezlik qiymatlari diqqatga sazovordir, chunki ular go'ng qo'ng'izlarining menotaktik yo'nalishi uchun zarur bo'lgan 0,15 m / s chegarasidan oshadi. Bunday holda, shamolning eng yuqori tezligi kunning vaqtiga qo'ng'izlarning eng yuqori faolligi bilan to'g'ri keladi Scarabaeus lamarcki.
Qo'ng'izlar o'z o'ljalarini to'plash joyidan to'g'ri chiziqda juda katta masofaga aylantiradilar. O'rtacha, butun yo'nalish 6.1 ± 3.8 daqiqa davom etadi. Shuning uchun, bu vaqt ichida ular marshrutni iloji boricha aniq kuzatishlari kerak.
Agar shamol yo'nalishi haqida gapiradigan bo'lsak, u holda qo'ng'izlarning maksimal faolligi davrida (06:30 dan 18:30 gacha) 6 daqiqalik vaqt oralig'ida shamol yo'nalishining o'rtacha o'zgarishi 27.0 ° dan oshmaydi.
Kun davomida shamol tezligi va yo'nalishi haqidagi ma'lumotlarni birlashtirgan holda, olimlar bunday ob-havo sharoiti qo'ng'izlarning multimodal navigatsiyasi uchun etarli deb hisoblashadi.
Rasm №2
Kuzatish vaqti keldi. Shamolning go'ng qo'ng'izlarining fazoviy yo'nalishi xususiyatlariga ta'sirini tekshirish uchun markazda oziq-ovqat bilan dumaloq "arena" yaratilgan. Qo'ng'izlar 3 m/s tezlikda boshqariladigan, barqaror havo oqimi mavjud bo'lganda, o'zlari hosil qilgan sharlarni markazdan istalgan yo'nalishda erkin aylantira oldilar. Ushbu sinovlar quyosh balandligi kun davomida quyidagicha o'zgarib turadigan aniq kunlarda o'tkazildi: ≥75 ° (yuqori), 45-60 ° (o'rtada) va 15-30 ° (past).
Ikki qo'ng'iz tashrifi orasida havo oqimi va quyosh holatidagi o'zgarishlar 180 ° gacha o'zgarishi mumkin (2A). Qo'ng'izlarning sklerozdan aziyat chekmasligini ham hisobga olish kerak va shuning uchun birinchi tashrifdan keyin ular tanlagan yo'nalishni eslab qolishadi. Buni bilgan olimlar, yo'nalish muvaffaqiyatining ko'rsatkichlaridan biri sifatida qo'ng'izning keyingi kirishi paytida arenadan chiqish burchagining o'zgarishini hisobga oladi.
Quyosh balandligi ≥75 ° (baland) bo'lganda, birinchi va ikkinchi to'plamlar orasidagi shamol yo'nalishining 180 ° o'zgarishiga javoban azimutdagi o'zgarishlar 180 ° atrofida to'plangan (P <0,001, V testi) o'rtacha 166.9 ± 79.3 o'zgarish bilan. ° (2B). Bunday holda, quyosh holatining 180 ° ga o'zgarishi (oyna ishlatilgan) 13,7 ± 89,1 ° (pastki doira ustidagi) nozik reaktsiyaga sabab bo'ldi. 2B).
Qizig'i shundaki, o'rta va past quyosh balandliklarida qo'ng'izlar shamol yo'nalishining o'zgarishiga qaramay, o'z yo'nalishlariga yopishib olishdi - o'rtacha balandlik: -15,9 ± 40,2 °; P <0,001; past balandlik: 7,1 ± 37,6°, P <0,001 (2C и 2D). Ammo quyosh nurlarining yo'nalishini 180 ° ga o'zgartirish teskari reaktsiyaga ega edi, ya'ni qo'ng'izning yo'nalishini tubdan o'zgartirdi - o'rtacha balandlik: 153,9 ± 83,3 °; past balandlik: -162 ± 69,4 °; P <0,001 (pastki doiralar 2A, 2С и 2D).
Ehtimol, orientatsiyaga shamolning o'zi emas, balki hidlar ta'sir qiladi. Buni sinab ko'rish uchun sinov qo'ng'izlarining ikkinchi guruhi hid hissi uchun mas'ul bo'lgan distal antenna segmentlarini olib tashladilar. Ushbu qo'ng'izlar tomonidan ko'rsatilgan shamol yo'nalishidagi 180 ° o'zgarishlarga javoban marshrut o'zgarishi hali ham 180 ° atrofida sezilarli darajada to'plangan. Boshqacha qilib aytganda, hid hissi bo'lgan va bo'lmagan qo'ng'izlar o'rtasida orientatsiya darajasida deyarli farq yo'q.
Oraliq xulosa shuki, goʻng qoʻngʻizlari oʻz yoʻnalishida quyosh va shamoldan foydalanadilar. Bunday holda, nazorat ostida laboratoriya sharoitida, quyosh balandligi baland bo'lgan taqdirda shamol kompasining quyosh kompasi ustidan hukmronlik qilishi aniqlandi, ammo quyosh ufqqa yaqinlashganda vaziyat o'zgara boshlaydi.
Bu kuzatish shuni ko'rsatadiki, dinamik multimodal kompas tizimi mavjud bo'lib, unda ikkita modal o'rtasidagi o'zaro ta'sir hissiy ma'lumotlarga ko'ra o'zgaradi. Ya'ni, qo'ng'iz kunning istalgan vaqtida, eng ishonchli ma'lumot manbasiga tayangan holda harakat qiladi (quyosh past - quyosh havola; quyosh baland - shamol mos yozuvlar).
Keyinchalik, olimlar shamol qo'ng'izlarni yo'naltirishga yordam beradimi yoki yo'qligini tekshirishga qaror qilishdi. Shu maqsadda markazda oziq-ovqat bilan diametri 1 m bo'lgan arena tayyorlandi. Hammasi bo'lib, qo'ng'izlar quyoshning baland joyida 20 ta quyosh botishdi: 10 ta shamol va 10 ta shamolsiz (2F).
Kutilganidek, shamolning mavjudligi qo'ng'izlarning yo'nalishi aniqligini oshirdi. Ta'kidlanishicha, quyosh kompasining aniqligini dastlabki kuzatishlarda ikkita ketma-ket to'plam o'rtasidagi azimutning o'zgarishi quyoshning yuqori holatida (>75 °) pastki pozitsiyaga (<60 °) nisbatan ikki baravar ko'payadi.
Shunday qilib, biz shamol go'ng qo'ng'izlarining yo'nalishida muhim rol o'ynashini, quyosh kompasining noto'g'riligini qoplashini tushundik. Ammo qo'ng'iz shamol tezligi va yo'nalishi haqida qanday ma'lumot to'playdi? Albatta, eng aniq narsa bu antennalar orqali sodir bo'ladi. Buni tekshirish uchun olimlar uy sharoitida doimiy havo oqimida (3 m/s) ikkita qo'ng'iz guruhi ishtirokida sinovlar o'tkazdilar - antennali va antennasiz (3A).
Rasm №3
Orientatsiya aniqligining asosiy mezoni havo oqimi yo'nalishi 180 ° ga o'zgarganda, ikki yondashuv orasidagi azimutning o'zgarishi edi.
Antennali qo'ng'izlarning harakat yo'nalishidagi o'zgarishlar, antennasiz qo'ng'izlardan farqli o'laroq, 180 ° atrofida to'plangan. Bundan tashqari, antennasiz qo'ng'izlar uchun azimutning o'rtacha mutlaq o'zgarishi 104,4 ± 36,0 ° ni tashkil etdi, bu antennali qo'ng'izlar uchun mutlaq o'zgarishdan juda farq qiladi - 141,0 ± 45,0 ° (grafikda 3B). Ya'ni, antennasiz qo'ng'izlar shamolda normal harakatlana olmadi. Biroq, ular hali ham quyosh tomonidan yaxshi yo'naltirilgan edi.
Rasmda 3A qo'ng'izlarning marshrutini sozlash uchun turli xil sezgi usullaridan ma'lumotlarni birlashtirish qobiliyatini sinab ko'rish uchun sinov tizimini ko'rsatadi. Buning uchun sinov birinchi yondashish paytida ikkala nishonni (shamol + quyosh) yoki ikkinchisida faqat bitta belgini (quyosh yoki shamol) o'z ichiga oladi. Shu tarzda multimodallik va unimodallik solishtirildi.
Kuzatishlar shuni ko'rsatdiki, qo'ng'izlarning harakat yo'nalishidagi o'zgarishlar ko'p yo'nalishli joydan unimodal belgiga o'tgandan keyin 0 ° atrofida to'plangan: faqat shamol: -8,2 ± 64,3 °; faqat quyosh: 16,5 ± 51,6° (grafiklar markazda va o'ng tomonda 3C).
Ushbu orientatsiya xarakteristikasi ikkita (quyosh + shamol) nishonlari (chapdagi grafik) mavjud bo'lganda olinganidan farq qilmadi. 3С).
Bu shuni ko'rsatadiki, boshqariladigan sharoitlarda qo'ng'iz bitta belgidan foydalanishi mumkin, agar ikkinchisi etarli ma'lumot bermasa, ya'ni bitta belgining noto'g'riligini ikkinchisi bilan qoplasa.
Agar siz olimlar u erda to'xtagan deb o'ylasangiz, unda bu unday emas. Keyinchalik, qo'ng'izlar diqqatga sazovor joylardan biri haqida ma'lumotni qanchalik yaxshi saqlashini va kelajakda undan qo'shimcha sifatida foydalanishlarini tekshirish kerak edi. Shu maqsadda 4 ta yondashuv amalga oshirildi: birinchisida 1 ta orientir (quyosh), ikkinchi va uchinchisida havo oqimi qo'shildi, to'rtinchisida esa faqat havo oqimi bor edi. Belgilar teskari tartibda joylashgan joyda sinov ham o'tkazildi: shamol, quyosh + shamol, quyosh + shamol, quyosh.
Taxminan nazariya shundan iboratki, agar qo'ng'izlar miyadagi bir xil fazoviy xotira hududida ikkala nishonga oid ma'lumotlarni saqlashi mumkin bo'lsa, unda ular birinchi va to'rtinchi tashriflarda bir xil yo'nalishni saqlab qolishlari kerak, ya'ni. harakat yo'nalishidagi o'zgarishlar 0 ° atrofida to'planishi kerak.
Rasm №4
Birinchi va to'rtinchi yugurishlar davomida azimutning o'zgarishi bo'yicha to'plangan ma'lumotlar yuqoridagi farazni (4A) tasdiqladi, bu modellashtirish orqali qo'shimcha tasdiqlandi, natijalari 4C (chapda) grafikda tasvirlangan.
Qo'shimcha tekshirish sifatida havo oqimi ultrabinafsha nuqta bilan almashtirilgan (o'ngda 4B va 4C) sinovlar o'tkazildi. Natijalar quyosh va havo oqimi sinovlari bilan deyarli bir xil edi.
Tadqiqotning nuanslari bilan batafsilroq tanishish uchun men qarashni tavsiya qilaman и unga.
Epilog
Tabiiy va boshqariladigan muhitda o'tkazilgan tajribalar natijalarining kombinatsiyasi go'ng qo'ng'izlarida vizual va mexanik sensorli ma'lumotlar umumiy neyron tarmoqda birlashishini va multimodal kompasning surati sifatida saqlanadi. Malumot sifatida quyosh yoki shamoldan foydalanish samaradorligini taqqoslash shuni ko'rsatdiki, qo'ng'izlar ularga ko'proq ma'lumot beradigan ma'lumotnomadan foydalanishga moyil. Ikkinchisi zaxira yoki qo'shimcha sifatida ishlatiladi.
Bu biz uchun juda oddiy narsa bo'lib tuyulishi mumkin, lekin unutmangki, bizning miyamiz kichik xatolikdan ancha katta. Ammo, biz bilib olganimizdek, hatto eng kichik mavjudotlar ham murakkab aqliy jarayonlarga qodir, chunki tabiatda sizning omon qolishingiz kuch yoki aqlga va ko'pincha ikkalasining kombinatsiyasiga bog'liq.
Juma kunidan tashqari:
Hatto qo'ng'izlar ham o'lja uchun kurashadilar. Va o'ljaning go'ng to'pi ekanligi muhim emas.
(BBC Earth, Devid Attenboro)
O'qiganingiz uchun tashakkur, qiziquvchan bo'ling va dam olish kunini ajoyib o'tkazing! 🙂
Biz bilan qolganingiz uchun tashakkur. Bizning maqolalarimiz sizga yoqdimi? Yana qiziqarli tarkibni ko'rishni xohlaysizmi? Buyurtma berish yoki do'stlaringizga tavsiya qilish orqali bizni qo'llab-quvvatlang, Habr foydalanuvchilari uchun biz siz uchun ixtiro qilingan boshlang'ich darajadagi serverlarning noyob analogiga 30% chegirma: (RAID1 va RAID10, 24 tagacha yadro va 40 Gb gacha DDR4 bilan mavjud).
Dell R730xd 2 barobar arzonmi? Faqat shu yerda Gollandiyada! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - 99 dollardan! Haqida o'qing
Manba: www.habr.com