Насекомые определяют направление по свету неба с точностью до 2°
Вычислительное моделирование показало, что насекомые, вероятно, способны использовать свойства света неба для определения направления по компасу с ошибкой менее двух градусов. Результаты исследования Эврипидиса Гканиаса из Университета Эдинбурга (Великобритания) и его коллег опубликованы в PLOS Computational Biology.
Как работает "небесный компас"
- Пчёлы, саранча и бабочки-монархи используют положение солнца для навигации.
- Даже когда солнца не видно, они могут чувствовать поляризацию света в небе и по ней оценивать позицию солнца.
- Однако точные нейронные процессы, преобразующие свойства света в точное чувство направления, оставались неясными.
Суть моделирования
Учёные создали вычислительную модель, которая включает:
- Гипотетическую систему нейронов в мозге насекомого, способную реконструировать положение солнца на основе свойств света, улавливаемых глазом.
- Известные физические свойства света неба.
- Строение глаза насекомого и другие биологические параметры, известные из предыдущих исследований.
Ключевые выводы модели
- Насекомые могут использовать поляризацию неба для оценки направления с точностью до 2°.
- Эта система работает без неоднозначности и может корректироваться с течением времени.
- Полученной информации о направлении достаточно, чтобы насекомое могло оценить расстояние и направление обратно к своему дому, даже после долгого случайного пути по сложной местности.
Перспективы для технологий
"Этот высокоточный компас насекомых потенциально можно скопировать для разработки компонента дешёвой и автономной системы позиционирования", — говорит Гканиас. — "Такая система может служить альтернативой GPS для навигации роботов на открытом воздухе".
Исследователи уже создают прототип физического сенсора на основе этой модели и планируют протестировать его под реальным небом на настоящем роботе.