Способность пчелы маневрировать в воздухе — это чудо жизни, требующее сочетания различных органов чувств для навигации во время полета. Два основных органа, которые помогают в этой навигации, — это глаза и антенны насекомого. Теперь Таруни Рой Хурана и Санджай Сане из Национального центра биологических наук (NCBS), Бангалор, показывают, что визуальные сигналы и воздушный поток работают противоположным образом, помогая пчелам точно позиционировать свои антенны во время полета.«Вы можете думать об антеннах как о датчиках, которые делают очень интересные вещи», — говорит Сане.
Антенны — это многоцелевые органы — они действуют как носы, иногда как языки для обоняния и вкуса веществ, они являются щупальцами, и, как показывают Рой Хурана и Сане, они также помогают пчелам летать и ориентироваться.«Пчелы размещают свои антенны очень специфическим образом, и почему-то это положение очень важно для полета, потому что, когда мы нарушаем его, пчелы не могут летать», — говорит Сане.В ходе долгого и тщательного процесса Рой Хурана сначала обучил домашних пчел, используя сахарную воду в качестве приманки, летать через аэродинамическую трубу. Аэродинамические трубы — устройства, предназначенные для создания точного воздушного потока — обычно используются для проверки воздействия ветра на модели самолетов и зданий.
В этом случае аэродинамическая труба использовалась для изучения того, как пчелы размещают свои антенны в ответ на разную скорость воздуха.Было замечено, что с увеличением скорости воздушного потока пчелы выдвигают свои антенны вперед, чтобы удерживать их в определенных положениях. Чем быстрее воздушный поток, тем дальше были антенны.
В другой серии экспериментов исследователи использовали привязанных пчел, прикрепив каждую пчелу к тонкому металлическому стержню с помощью суперклея, чтобы изучить, как визуальные подсказки влияют на положение антенны. Привязанным пчелам со светодиодными экранами по обе стороны от глаз показывали движущиеся изображения, похожие на те, которые они видели бы в полете. Эти движущиеся изображения заставляли пчел двигать антеннами назад.Однако сочетание движущихся изображений и воздушного потока заставило пчел удерживать свои усики в фиксированном положении.
Два стимула, один визуальный, а другой — мера силы сопротивления воздуха, работали в противодействии, чтобы помочь пчеле удерживать свои антенны в фиксированном положении.И не зря — расположение антенн имеет решающее значение, поскольку информация, собираемая антеннами, часто используется летающими пчелами для принятия решений за доли секунды. «Даже одно неверное решение может привести к аварии», — говорит Рой Хурана.Рой Хурана и Сане также предполагают, что пчелы могут использовать поток воздуха, чтобы оценить, насколько быстро они летают. Чтобы оценить расстояние во время полета, особенно если они должны передавать информацию об источнике пищи другим рабочим, пчелы используют в своей голове спидометр на основе видения.
Однако, когда визуальных сигналов мало, внутренний спидометр становится менее надежным. В таких ситуациях пчелы могут использовать измерения воздушного потока для определения расстояний.«Пчелы получают обратную связь от своих глаз и антенн.
Что они могут делать, так это калибровать эти различные органы чувств. Они используют данные одного органа чувств, чтобы откалибровать входные данные другого органа чувств», — говорит Сане.Но в своих экспериментах Рой Хурана и Сане обнаружили, что пчелиные антенны реагируют на очень узкий диапазон воздушных скоростей — от 1,5 до 3 метров в секунду.
Измерение дальности полета с помощью этого датчика было бы эквивалентно измерению километров с использованием шкалы метров. Небольшие ошибки будут усугубляться, чтобы дать неточное значение расстояния.
Однако шкалу измерителя можно использовать для калибровки, скажем, десяти шагов, сделанных человеком. Подсчет количества таких десятков шагов, необходимых для измерения километра, даст гораздо более разумные оценки километровых расстояний.«Следовательно, имеет смысл думать, что пчелы могут калибровать крупномасштабную систему — их визуальный спидометр с малым масштабом — их датчики воздушного потока в антеннах, чтобы точно определять расстояния», — говорит Рой Хурана.«Мы действительно очень взволнованы этой гипотезой.
Хотя мы еще не проверили ее, есть довольно много свидетельств, подтверждающих ее», — добавляет она.