Секреты движения червей раскрыты

Инженер из Ливерпульского университета выяснил, как черви перемещаются, несмотря на отсутствие мозга для связи с телом.

Доктор Паоло Паолетти вместе со своим коллегой из Гарварда, профессором Л. Махадеваном, разработал математическую модель для дождевых червей и личинок насекомых, которая бросает вызов традиционному представлению о движении этих мягкотелых животных.

Наиболее широко принятой моделью является модель центрального генератора паттернов (CPG), которая утверждает, что центральный мозг этих существ генерирует ритмичные волны сокращения и растяжения вдоль тела. Однако это не объясняет тот факт, что некоторые из этих беспозвоночных могут двигаться даже при перерезанном брюшном нервном стволе.

Вместо этого доктор Паолетти и профессор Махадеван выдвинули гипотезу, что гораздо большую роль играют механические свойства тела и локальные нервы, которые реагируют на поверхность, по которой перемещается животное.

Доктор Паолетти сказал: «Когда мы анализируем бег человека, явно виден локальный контроль над движениями, так как к тому времени, когда нервные сигналы пройдут от стопы к мозгу и обратно, вы уже сделаете три шага — иначе вы, вероятно, упали бы. Мы наблюдаем почти то же самое у этих мягкотелых животных. Вместо генерации постоянной волны сокращения и расширения их движение контролируется и зависит от рельефа поверхности, по которой они движутся».

Доктор Паолетти и профессор Махадеван создали математическую и вычислительную теорию для понимания этого, а затем протестировали эти теории в различных обстоятельствах и условиях, используя модели червей разной массы. Теперь они полагают, что эта новая модель может быть полезна в робототехнике.

Он сказал: «Воспроизведение движений животных в роботах очень сложно и часто связано с использованием множества датчиков. Эта новая модель позволяет избежать использования сложных датчиков и стратегий управления и может быть использована для улучшения роботов, предназначенных для проникновения в ограниченные пространства или работы на сложной местности».