Как рыбам, птицам и насекомым удается избегать столкновений в воде и в воздухе? Оказывается, животные по-разному ориентируются в трехмерном пространстве. Впрочем, цель у всех одна ― избежать столкновений, и большинство животных пользуются единственно верной стратегией «смотри, куда идешь». И тем не менее, реакция на видимые препятствия у насекомых и рыб разная.
Фото: Wikimedia Commons
Прежде чем рассказать об увлекательном исследовании шведских ученых, отметив объективные трудности, которые испытывают летающие и плавающие животные. В отличие от тех, кто бегает, прыгает или ползает, рыбы, птицы и насекомые сталкиваются с дополнительными препятствиями при перемещении. К примеру, им необходимо не только ориентироваться в трех измерениях одновременно, но и справляться с изменениями температуры, направлением и силой ветра, а в воде еще и контролировать расход кислорода. К тому же летающие и плавающие передвигаются в своих средах не имея таких ориентиров, как, например, возвышенность, дерево или камень.
Учитывая эти особенности, доктор Кристина Шольтусек (Christine Scholtyssek) из Шведского Университета Лунда вместе с коллегами решила сравнить, как два вида животных из разных сред ( воздуха и воды) реагируют и обходят очевидные препятствия. Ученые использовали для эксперимента шмелей и рыб-зебр. Оказалось, что они используют две абсолютно разные стратегии. Результаты исследования были опубликованы в майском номере журнала Biology Letters.
Ранее, наблюдая за пчелами, ученые обнаружили, что движение насекомого зависит от оптического потока, визуально похожего на картинку проносящихся за окошком поезда телеграфных столбов. По мере приближения такого «столба» пчела начинает маневрировать.
Фото: Alvesgaspar, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons
После этого открытия у исследователей возник вопрос, двигается ли рыба по тем же правилам или нет. Доктор Шольтусек с коллегами провели эксперименты над шмелями и рыбами в специальном герметичном туннеле, который попеременно осушали и заполняли водой, в зависимости от того, над кем ставился эксперимент. Это новый инновационный экспериментальный метод, не использовавшийся нигде ранее.
С одного конца туннель был раскрашен вертикальными полосами, а с другой горизонтальными. Шмели, как и ожидалось, улетали от вертикальных полос, которые казались насекомым выступающими один за другим препятствиями, и летели к горизонтальным, которые в свою очередь воспринимались ими как пространство без препятствий.
Рыба-зебра, однако, плавала ближе к вертикальным полосам, чего никто из экспериментаторов не ожидал.
«Удивительно, но при всей схожести задачи ориентации в пространстве шмели и рыбы используют разные механизмы ее решения», ― отметила доктор Шольтусек.
Ученые затрудняются точно назвать конкретные причины такого поведения рыб, но предполагают, что это вызвано худшей, по сравнению с воздухом, видимостью. Однако исследователи уверены, что результаты этого эксперимента потенциально полезны для создания подводных роботов.
