Что, если попробовать катить большой шар по полю в темноте? Без видимых ориентиров. Только темное небо и звезды над головой. Как найти дорогу домой? Оказывается, решением этой задачи много лет назад овладели жуки-скарабеи.
Они используют самый грандиозный космический ориентир — свет нашей галактики Млечный Путь. Эти трудяги стали первыми астрономами на Земле задолго до появления телескопов и обсерваторий. Их жизнь зависит от умения быстро укатить свой драгоценный шар из навоза прочь от общей кучи, где полно голодных конкурентов, чтобы закопать его как запас еды или устроить гнездо для потомства.
Кратчайший путь — вопрос выживания, и жук использует все, что может предложить небо: Солнце, Луну, а в безлунные ночи — сияние Млечного пути.
Лаборатория под звездным небом
Биологов заинтересовала способность жуков ориентироваться по звездному небу, и для проверки их астрономических способностей был проведен простой, но эффективный эксперимент.
В круглый манеж, лишенный каких-либо земных ориентиров, они запустили жуков вида Scarabaeus satyrus с навозными шариками. Основным инструментом эксперимента стал крошечный картонный козырек, который надевали на жука. Он не мешал видеть землю перед собой, но полностью закрывал обзор неба.
Разница в поведении оказалась разительной.
- Жуки, видевшие звезды, проделывали путь до края манежа в среднем за 40 секунд.
- Те же, кто был в козырьке, начинали беспомощно петлять, и их путешествие затягивалось до 124 секунд.
Чтобы исключить просто неудобство от козырька, ученые изготовили прозрачные пластиковые копии — с ними жуки двигались так же уверенно, как и без них. Значит, дело было точно в звездах.
Но что именно служит ориентиром для жука — созвездия, отдельные яркие звезды или что-то еще? Ответ опять дал эксперимент.
Когда на куполе зажигали полную карту звездного неба, жуки уверенно двигались по краткому пути. Убирали все звезды, оставляя лишь размытую светящуюся полосу Млечного Пути — результат был тот же. Но когда оставляли только самые яркие звезды, а изображение галактики «выключали», жуки начинали плутать.
Оказалось, что их фасеточные глаза не способны различать отдельные звезды. Их ориентиром служит не конкретная светлая точка, а общая картина — рассеянного света центральной части нашей галактики.
Анатомия космического навигатора
Ключ к разгадке кроется в устройстве зрительной системы жуков. Их фасеточные глаза состоят из сотен отдельных линз-омматидиев, каждая из которых улавливает свет с крошечного участка неба. Но у такого устройства глаза есть серьезное ограничение — низкое разрешение, и поэтому отдельные звезды для жука слишком тусклы — их сигнал попросту теряется. Зато Млечный Путь воспринимается как четкий световой градиент — постепенный переход от темных участков неба к яркой размытой полосе.
Перед началом движения жук совершает свой характерный ритуал: забирается на навозный шар и медленно вращается на месте. В этот момент он делает что-то типа «фотоснимка» звездного неба, запоминая расположение светового ориентира. Дальше ему лишь остается периодически сверяться с этим ментальным компасом, корректируя направление.
Жуки не видят Млечный Путь как галактику, а просто улавливают разницу в яркости неба и получают четкий и стабильный ориентир. Именно поэтому эволюция «выбрала» такой способ ориентирования — простой, надежный и работающий миллионы лет.
Автор — Георгий Апельсинов
Источник — ШколаЖизни.ру