Представьте: вы плутаете в темном лесу несколько часов, а потом возвращаетесь домой — и идете при этом по прямой. Австралийские муравьи Myrmecia midas делают это каждую ночь благодаря сложнейшей системе навигации.
Они находят дорогу по Луне. Исследование неизвестного доселе типа лунного компаса, равному которому нет в животном мире, вышло в журнале Current Biology.
Ориентироваться по Луне — задача не из легких: ведь этот светящийся диск постоянно перемещается по небу, говорит нейробиолог Эрик Уоррент из Лундского университета, специализирующийся на зрительной навигации.
«Она не стоит на одном и том же месте каждую ночь, восходит и заходит всегда в разное время, меняется ее размер и яркость», — объясняет он.
Результаты работы ученый считает, ни много ни мало, «сменой парадигмы»: «Никогда не поверил бы, что такое возможно».
В отличие от Полярной звезды, которая всегда указывает на север, Луна восходит на востоке, а заходит на западе. Муравейник может оказаться слева или справа от Луны — в зависимости от времени ночи, так что насекомым необходимо сопоставлять информацию о положении Луны со своим внутренним чувством времени. Такой же принцип используют, например, бабочки-монархи, ориентируясь по Солнцу.
Но если траектория Солнца день ото дня предсказуема, то лунная дуга заметно меняется каждую ночь. К тому же половину лунного месяца Луна вообще не видна на небе большую часть темного времени суток.
Чтобы выяснить, способны ли муравьи использовать Луну как компас, авторы отлавливали M. midas прямо у выхода из гнезда. Одним насекомым давали возможность видеть Луну, помещая в прозрачную пробирку, других сажали в черный ящик. Затем муравьев отвозили на 200 метров от дома — на пустую баскетбольную площадку, где они оказывались в незнакомой обстановке, — и смотрели, в каком направлении те отправятся искать свой муравейник.
Изучение маршрутов показало, что муравьи, лишенные возможности видеть Луну, теряли ориентацию и двигались в неверном направлении. Сравнив их пути с траекториями тех, кто видел лунный свет, ученые пришли к выводу, что поведение насекомых укладывается в схему так называемого «лунного компаса с временно́й компенсацией». Иными словами, муравьи следят за скоростью перемещения Луны, чтобы вычислить примерное направление на свой дом, и корректируют эти расчеты с течением времени. К примеру, если муравей знает, что его гнездо находится в 10° справа от Луны в момент выхода, и видит, что за час Луна смещается на 10°, то спустя пять часов, когда придет пора возвращаться, муравейник будет уже в 60° справа.
Ситуацию осложняет переменная скорость движения Луны по небу: восходит она медленнее, к зениту ускоряется, а к закату снова замедляется. Не учитывая этого, муравьи могли бы сбиться с пути, но исследователи выяснили, что насекомые каким-то образом чувствуют смену скорости и вносят поправку.
Это открытие делает M. midas первыми известными животными, которые ориентируются с помощью подобного компаса.
«Настоящий прорыв, — восхищен Уоррент. — Должен признаться, я весьма удивлен»
Ориентация по Луне дает ряд преимуществ. В отличие от звезд, которыми пользуются, скажем, луговые мотыльки, Луна не теряется на фоне светового загрязнения и зачастую достаточно ярка, чтобы пробить облака. К тому же глаза у этих муравьев устроены особым образом: они способны видеть круговые узоры поляризованного лунного света, расходящиеся по небу, и благодаря этому, определять положение Луны, даже если она скрылась за горизонтом.
Исследование заставляет по-новому взглянуть на Луну как на навигационный ориентир, убежден его первый автор, поведенческий эколог Коди Фрис из Университета Поля Сабатье.
«Чем больше времени проводишь под Луной, тем больше понимаешь, что она куда лучший помощник, чем кажется на первый взгляд», — заключает он.
Нейронному компасу летучих мышей не нужны ни Луна, ни звезды
Оказалось, что муравьи могут запоминать и мстить своим обидчикам
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram