Мозок сарани справляється з непростими завданнями
Відео: Внутрішньоклітинна сигналізація: як клітина думає і приймає рішення
На перший погляд експерименти, які проводили біологи з Кембриджа з сараною, нагадують відомий анекдот про таргана. В анекдоті вчені вирішили перевірити, де у таргана орган слуху - відірвали йому ноги і сказали: стрибай! Тарган не стрибнув - значить, орган слуху у нього в ногах. Але на цей раз все, в тому числі і результат, виявилося дуже серйозно.
Відео: The power of believing that you can improve | Carol Dweck
Саранча-еквілібристка
Джеремі Нивен (Dr Jeremy Niven) і його колеги - зоологи з Університету в Кембриджі (University of Cambridge, Велика Британія) вирішили вивчити, на які органи чуття орієнтується сарана при русі по складній поверхні. Для цього вони влаштували їй веселе випробування. Сконструювали за розмірами комахи спеціальний пристрій на зразок горизонтального трапа, що складається з перекладин. І змусили сарану по ньому пересуватися.
В експерименті взяли участь 30 комах. Їх руху вчені реєстрували за допомогою високошвидкісної відеокамери зі швидкістю запису 250 кадрів в секунду.
Щоб успішно переміщатися по трапу, комасі потрібно точно ставити ноги на поперечини. І аналіз відео показав, що сарана без попереднього навчання справляється з цим завданням - вона точно націлюється на перекладину провідною передньою ногою і переступає з одного поперечини на наступну, майже не промахуючись. При цьому антени залишаються в піднятому стані, що виключає їх контакт з поперечиною. Ногами сарана поперечину НЕ намацує. Тому вчені припустили, що вона при русі орієнтується в основному на зір.
Пересуваючись по рівній місцевості, сарана поперемінно переміщує три праві і три ліві ноги, але на трапі вона застосувати такий кар`єр не може. Передні і середні ноги переступають з поперечини на поперечину, в той час як задні ноги вона підтягує відразу через кілька перекладин.
Треба сказати, що іноді сарана все ж помиляється і промахується повз поперечини. Вчені підрахували кількість помилок на всіх чотирьох ногах і переконалися, що передніми ногами сарана помилялася рідше, так як могла їх бачити.
Відео: ДАТА НАРОДЖЕННЯ. ЧИСЛО НАРОДЖЕННЯ І ХАРАКТЕР ЛЮДИНИ
А якщо їй що-небудь відірвати?
Далі над комахою почали знущатися, майже як в анекдоті. Спочатку сарану позбавили одного очі, зафарбувавши його непрозорою фарбою. І знову пустили її походжати по трапу. З одним оком сарана початку помилятися частіше, причому помилялася передня нога на тій же стороні тіла, що й зафарбований очей. І перше, що робила сарана для більш зручного пересування - змінювала провідну ногу, якщо вона збігалася з заклеєним оком. Тобто спочатку крокувала тією ногою, яку могла бачити. А помилки середніх і задніх ніг при цьому не збільшилися. Все знову зводилося до того, що вона, рухаючись по трапу, використовує зоровий контроль.
На наступному етапі експерименту сарані відірвали антени. Їй стало явно гірше. Але все одно число помилок збільшувалося сильніше, якщо відірвані антени поєднувалися з зафарбовані оком. Нарешті, у комахи перерізали сухожилля так званого хордотонального органу на нозі, що відповідає за сприйняття звукових сигналів. Ця операція збільшила число помилок, але тільки на прооперованої нозі.
Зате фіксація голови (щоб сарана не могла її повертати) ніяк не позначилася на кількості помилок. Значить, голова в русі по складній поверхні не бере, вирішили автори роботи.
Зір найважливіше
З експериментів вчені зробили висновок, що в націлювання ноги на перекладину сарана покладається в основному на зір. Хоча механорецепція, яку забезпечують антени і хордотональний орган на нозі, їй теж допомагає.
Нарешті, вони вирішили відповісти на питання, коли сарана збирає зорову інформацію: до початку руху або в процесі. Для цього вони придумали ще одне хитромудре пристосування: в момент, коли сарана націлювалась і заносила ногу для кроку (його визначали за допомогою інфрачервоного датчика), перекладину відсували. Переміщення збивало комаха з пантелику: сарана починала здійснювати безладні пошукові рухи ногою. Значить, вирішили вчені, вона спочатку збирає інформацію, а потім вже починає крок.
Як кажуть автори роботи, своїми експериментами вони вперше довели, що комаха здатна до зорового контролю рухів. До цього часу таку здатність вчені наділяли лише ссавців з їх великим мозком. Але, як виявилося, і обмежений в числі нейронів мозок сарани справляється з таким непростим завданням. А значить, здатний і на інші, не менш складні речі. На які - це вже питання для наступних досліджень.
