Как пчёлы находят дорогу домой
Исследователи впервые показали, что происходит в мозге пчелы, когда она после сложного маршрута в густой растительности летит прямым путём домой.
Пчёлы и многие другие животные используют оптический поток для определения скорости и пройденного расстояния. Игнорируя другие чувства, они воспринимают окружение движущимся на них, в то время как сами кажутся неподвижными.
Исследование с участием ночных тропических пчёл определило:
- «Нейроны скорости» — измеряют скорость и пройденное расстояние.
- «Нейроны направления» — определяют направление по поляризованному свету.
«Мы показываем, как эти нейроны работают отдельно, но, вероятно, и взаимодействуют, формируя память, которую пчела использует, чтобы лететь прямо домой», — объясняет биолог Стэнли Хайнзе из Лундского университета.
Пчёлы (как и люди) могут интегрировать все отрезки пути в поисках пищи, чтобы найти прямой маршрут домой, без использования ориентиров.
Метод исследования
В лаборатории учёные вводили электроды в отдельные нервные клетки мозга пчёл во время виртуальных полётов, имитирующих поиск пищи в тропическом лесу. Результаты и микроскопические исследования клеток легли в основу вычислительной модели мозга пчелы.
«Мы построили робота, внедрили в него нашу модель и отправили по случайному маршруту. Модель навигационной системы позволила роботу найти прямой путь обратно к точке старта», — говорит Стэнли Хайнзе.
Удивительно, что насекомые с мозгом размером с рисовое зерно (в 100 000 раз меньше нейронов, чем у человека) регистрируют свои извилистые маршруты длиной в несколько километров и без труда находят прямой путь домой — задача, которую люди решают лишь с помощью GPS.
Значение для человечества
Эта способность пчёл может иметь экзистенциальное значение для человечества.
«Мы знаем, что пестициды вредят ориентации пчёл, и меньше особей возвращается в улей после опыления растений в современных агроландшафтах. При этом большая часть мирового производства продуктов зависит от опыления пчёлами. Понимание деталей их внутренней навигационной системы может быть критически важным для разработки стратегий, предотвращающих её нарушение», — заключает Стэнли Хайнзе.