Муравьи пустыни зигзагообразно обжигают жаркий песок на высокой скорости, но им всегда удается найти дорогу домой. Новая книга объясняет их удивительные способности
« CATAGLYPHIS - это всего лишь муравей, но он действительно необычен», - пишет Рюдигер Венер в прологе Desert Navigator . Глава в его новой книге, я также попал под заклинание этой длинноногой « скаковой лошади мира насекомых » и ошеломляющих навигационных навыков, которые появляются из 500 000 нейронов в его мозге, и весит менее одной десятой миллиграмма.
Будучи молодым биологом, Венер влюбился в них, когда посетил тунисское соляное озеро и увидел, как он подбирает мертвое насекомое и бежит на 100 метров через безликую пустыню к ее неприметной яме с гнездом. Как муравей узнал, куда идти? Пятьдесят лет спустя, благодаря Венеру, теперь почетному директору Института зоологии в Цюрихском университете, Швейцария, и исследователям, которых он вдохновил, у нас есть много ответов, изложенных в этой великой книге.
Как рано понял Венер, Cataglyphis - это «модельный организм» для изучения навигации животных. Муравьи бегают по плоским, открытым поверхностям, поэтому их легко отслеживать и исследовать их таланты. Секреты, раскрытые в пяти десятилетиях исследований, являются экстраординарными.
Одним из первых сюрпризов является то, что эти муравьи могут делать то, что люди-навигаторы называют «мертвым расчетом»: вести непрерывный учет направления и расстояния, чтобы они всегда могли вычислить направление дома.
В качестве компаса муравьи используют поляризацию неба, а также магнитное поле Земли и ветер пустыни. Измерение расстояния выполняется с помощью «шагомера» - муравей считает свои шаги - и, обнаруживая «оптический поток» или относительное движение земли под ним, во время движения.
Если пустыня содержит ориентиры, такие как скалы, муравьи превосходно используют их для навигации. Когда муравей покидает гнездо, Венер описывает, как он смотрит назад к входу и делает паузу, чтобы сделать «снимки» своего окружения. Позже он сравнивает эти снимки с текущим видом, чтобы определить дорогу домой.
Венер объясняет многие более интересные навыки муравья, прежде чем перейти к своим новаторским исследованиям по более сложному вопросу о том, как муравей объединяет всю эту информацию со своей памятью, чтобы решить, куда идти. Это граница, где полевые исследования встречаются с компьютерным моделированием, робототехникой и нейробиологией.
«Эти насекомые делают то, что мы называем мертвым расчетом, подсчитывая направление и расстояние, чтобы они всегда знали дорогу домой»
Пока что исследования, похоже, решают одну давнюю дискуссию: муравьи не формируют мысленную «карту» своего окружения, как утверждают многие исследователи. Хотя они превосходные навигаторы, они все упрощают. На самом деле они никогда не знают, где они, а только куда идти. Если это звучит странно, это немного похоже на то, что вы могли бы сделать на прогулке из отеля в незнакомом городе. Вы можете не знать, где вы находитесь, но вы можете найти дорогу домой, вспомнив такие вещи, как: «Я свернул налево в большом супермаркете».
Desert Navigator написан в лаконичном и серьезном стиле. Вам нужно будет уделить время многочисленным поясняющим диаграммам, но наградой будет - это понимание «процесса мышления, ведущего к решению», и изобретательность экспериментов, которые Венер и другие разработали, чтобы выяснить, как муравьи делают свое дело.
Например, чтобы показать, что насекомые подсчитывают шаги, чтобы оценить расстояние, к их ногам были приклеены крошечные ходули, чтобы удлинить шаг. Конечно же, они изменили свои оценки расстояния. И чтобы показать, что муравьи действительно чувствуют оптический поток, в пустыне была построена взлетно-посадочная полоса с полосами движения под ней. Это также изменило их восприятие того, как далеко они пробежали.
Вы закончите книгу как поклонник Cataglyphis , поскольку существо - это больше, чем просто навигатор. В начале жизни муравьи кормят выводок, затем становятся «экскаваторами» и, наконец, после начальных робких вылазок, они выбегают из холода гнезда в свирепую жару пустыни, чтобы добывать корм.
Снаружи их достижения удивительны. Они могут двигаться быстро, покрывая до 110 длин тела в секунду ; в человеческом смысле, около 600 километров в час. Они должны избегать опасности повсюду. Хощники летят в атаку с воздуха, выпрыгивая с поверхности пауков и жуков-тигров. Муравей обычно погибает в течение пяти-семи дней, хотя муравьи могут жить месяцами в лаборатории. Еда должна быть найдена. Какая жизнь и, да, какой муравей.
Другие интересные статьи: