Текст уведомления здесь

Шмели умеют оптимизировать свой маршрут

Ученые из Лондонского университета королевы Марии выяснили, как шмелям удается выстроить оптимальный маршрут между гнездом и цветками, на которых они кормятся.
Добавить в закладки
Комментарии

Задача построения оптимального маршрута между жилищем и местами кормления стоит перед многими животными: пчелами, птицами, приматами.

Человек тоже сталкивается с необходимостью оптимизировать пути своего перемещения — в таком случае речь идет о задаче коммивояжера. Суть ее заключается в том, что, путешествуя между ближайшими друг к другу точками, человек в конце пути оказывается на максимальном удалении от исходного пункта и ему приходится проделывать обратный путь, который получается долгим и бесполезным. Оптимальным вариантом было бы посетить часть пунктов по мере удаления от исходного пункта, а часть — на обратном пути к нему. Человек может воспользоваться картой для прокладки кратчайшего маршрута, но как с этой задачей справляются шмели?

Исследователи отмечают, что шмели полагаются на пространственную память и, исследуя местность, накапливают опыт, начиная с чистого листа. Для отслеживания траектории полета шмелей ученые использовали искусственные цветки-кормушки и гармонический радар. В результате удалось построить самую большую из когда-либо существовавших базу данных о полете шмелей.

Анализ данных показал, что шмели выбирают для посещений кормушки, находящиеся поблизости друг к другу, а дистанция полета в поисках пищи и время, затрачиваемое на питание, сокращаются по мере накопления этими насекомыми опыта.

Причем дело не в том, что шмели, исследуя местность, меняют последовательность посещения кормушек. В основе оптимизации лежат более прямые, а значит, короткие перелеты и сокращение затрат времени на определение оптимального маршрута. Ученые построили тепловые карты перемещения шмелей, на которых видно, что найденные удобные пути становятся привычными, а остальные маршруты перестают использоваться. Ученые подчеркивают, что, несмотря на это, шмели случайным образом корректируют раз установившуюся «дорожную карту».

Результаты этого исследования пригодятся в разработках систем искусственного интеллекта и робототехнике, так как задача оптимизации маршрута решается шмелями с помощью небольших ресурсов. Также понимание того, как перемещаются шмели (а они важные опылители), важно для сохранения экологического разнообразия ландшафтов, меняющихся по мере интенсификации сельского хозяйства.

Статья опубликована в журнале Scientific Reports.

Ранее ученые выяснили, что цветы привлекают шмелей синим свечением, невидимым человеческому глазу.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Глаза морских гребешков устроены как телескопы

Шведские и израильские ученые впервые исследовали с помощью криогенного электронного микроскопа глаза морских гребешков и обнаружили, что они состоят из множества сложных кристаллов.
Добавить в закладки
Комментарии

Морские гребешки (Pectinidae) — это морские моллюски, живущие в двустворчатой раковине. Они имеют вкусное мясо и перемещаются в толще воды за счет реактивного принципа, создавая тягу движением створок своих раковин. Как оказалось, еще более удивительно устроены глаза морских гребешков: они могут претендовать на звание одних из самых сложных глаз среди всех живых организмов.

Глаза морских гребешков синего цвета, и их общее количество у одной особи — около 200 штук. Еще в середине прошлого века британский биолог Майкл Ланд сделал открытие, что каждый глаз гребешка использует своего рода зеркало для фокусировки изображения. В то время как большинство глаз других животных, в том числе и человека, используют для фокусировки линзы.

До последнего времени технология обработки изображений не позволяла рассмотреть, как именно устроены глаза гребешков — мощные микроскопы обезвоживали образцы в процессе их анализа и разрушали нормальное размещение кристаллов глаза-«зеркала». Теперь исследователи нашли способ решить эту проблему. Они использовали криогенный микроскоп, который быстро замораживает образцы, не давая их структуре разрушиться.

Полученные изображения показали, что «зеркала» состоят из плоских квадратных кристаллов гуанина — одного из четырех нуклеотидов, входящих в состав ДНК. Ученых особенно поразило, что кристаллы оказались почти идеальными прямоугольниками. [ ... ]

Читать полностью

Птицы учатся друг у друга не есть невкусное

На примере больших синиц зоологи из Финляндии, Великобритании и Швейцарии показали, что птицам не обязательно самим «нарываться» на ядовитую или горькую добычу, чтобы избегать ее в будущем. Достаточно просто посмотреть на реакцию своего сородича.
Добавить в закладки
Комментарии

В экспериментах птицам раскладывали лакомства и предоставляли доступ в помещения, стенки которых были покрыты белой бумагой, усеянной маленькими черными крестами. В качестве добычи синицам предлагали небольшие бумажные конверты с миндалем. На некоторых из них были также нарисованы крестики, что символизировало добычу с камуфляжным окрасом. А конверты с невкусным угощением — миндалем, пропитанным горьким раствором, — были обозначены черными квадратами. Это обозначало контрастный окрас.

Неприятное удивление и реакцию одной из птиц, вскрывшей такой конверт, ученые сняли на видео, а затем демонстрировали половине подопытных перед тем, как выпускать их на поиски пропитания.

Оказалось, что те синицы, которые были предупреждены о невкусной добыче, быстрее выбирали свою первую «жертву» после начала поисков. Кроме того, их шанс все-таки съесть горький миндаль был на 32% ниже, чем у их сородичей, не смотревших видео.

Таким образом, ученые считают, что синицы способны к социальной передаче навыков — к примеру, распространению информации о том, какого типа добычи следует избегать. [ ... ]

Читать полностью

Найден самый древний вид животных на Мадагаскаре

Российские ученые в сотрудничестве с иностранными коллегами установили самый древний вид животных на острове Мадагаскар. Это представитель семейства хищных водяных жуков-вертячек.
Добавить в закладки
Комментарии

На Мадагаскаре — острове у восточного побережья Африки — обитают сотни эндемичных (больше нигде не встречающихся) видов флоры и фауны. Наиболее известные из них — лемуры и тенреки, которые, как полагают ученые, попали на остров в последние 60 миллионов лет. Биологи решили изучить более древние виды, которые обитали здесь еще до того, как Мадагаскар откололся сначала от суперконтинента Гондвана, а затем от будущего Индийского субконтинента.

Сотрудника Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН Александра Прокина и его коллег из университетов Швеции и США заинтересовали водяные жуки-вертячки (семейство Gyrinidae). Они умеют бегать по поверхности воды и известны как модельные организмы для изучения подобного образа жизни.

На Мадагаскаре сохранился вид Heterogyrus milloti, обитающий в горных водотоках на юго-востоке острова. Чтобы прояснить его происхождение и место в родословной семейства, авторы исследования проанализировали морфологию живых и вымерших представителей Gyrinidae.

Они выявили 121 признак морфологии имаго 127 видов, включая 20 ископаемых, из всех подсемейств мировой фауны, а также у 11 видов внешней группы (то есть видов, похожих на исследуемые внешними признаками), в том числе у шести ископаемых. Сравнивая виды и располагая их на основе сравнения на филогенетическом древе, ученые составили непротиворечивый сценарий эволюции семейства, говорится в сообщении пресс-службы Российского научного фонда. [ ... ]

Читать полностью