Az emberi szem pillanatában a kolibri több tucat időre megverheti szárnyát, elmerülhet a látványból, és elrepülhet a repülő rovarok közé. Hogyan lehet ezeknek az apró lényeknek nyomon követni a körül mozgó világot?
kapcsolodo tartalom
- Lenyűgöző Slo-Mo felvétel a kolibri lebegnek
Az új kutatások szerint agyukat eltérően lehet beállítani, hogy jobban beilleszkedjenek az összes irányból származó vizuális információkba - amelyek befolyásolhatják a precíziós repülési drogonok és robotok fejlesztését. A kolibri agy mozgásérzékelő részében - amely szignifikánsan nagyobb, mint a többi madárfajnál - az idegsejtek másképp vannak hangolva - mondja Andrea Gaede, a brit Columbia Egyetem neurobiológiai kutatójának vezető szerzője.
"A vizuális mozgást más módon dolgozzák fel, mint minden eddig vizsgált állatnál" - mondja Gaede.
Az összes többi vizsgált madárban, kétéltűben, hüllőben és emlősben, ideértve a kisméretű madarak más fajait is, ezen agyterület neuronjai, úgynevezett "lentiformis mesencephalic", úgy vannak beállítva, hogy jobban észleljék a hátulról érkező mozgást, mint más típusú mozgások. Gaede szerint ennek a legtöbb állatnak van értelme - egy állat, amely jobban érzékeli a látás perifériáján a mozgást, képes lenne menekülni a hátulról közeledő potenciális ragadozóktól.
Nem kolibri. Gaede és csapata hat érzéstelenített Anna kolibrát ( Calypte anna ) vitték el egy kamrába, ahol láthatták a képernyőn különböző irányba mozgó pontokat. Ezután rögzítették az agyukból érkező jeleket, a bennük ültetett elektródok segítségével, a különféle típusú mozgásokra reagálva, és összehasonlították őket a Zebra pintyekkel és galambokkal azonos módon végzett tesztekkel.
A kutatók Gonzalo Marín, a Chilei Egyetem madárinfluenza-kutatójának, aki nem vett részt ebben a tanulmányban, jelentős nehézségekkel küzdött át az agyfelvétel technikáinak a kolibri kicsi méretéhez és finomságához történő hozzáigazítása érdekében.
A pintyekkel vagy a galambokkal ellentétben a kolibri mozgásérzékelő agyterületében lévő neuronok úgy vannak beállítva, hogy meglehetősen egyenlő arányban részesítsék a mozgást az összes különböző irányból - állítja a Current Biology folyóiratban ma közzétett tanulmány.
Miért csinálta volna az apró kolibri olyan egyedülállóan a dolgokat? Mert Gaede szerint nekik kell.
"Nekik más állatokkal szemben tisztában kell lenniük környezetükkel" - mondja Gaede. Gondolj bele: Ha sok időt töltesz, hogy inni kicsi virág előtt lebegjen, pontosan ellenőriznie kell a mozgásukat - mindezt miközben másodpercenként 50-szer veri a szárnyukat. Más madarak, például a sólymok ugyanolyan gyorsan mozoghatnak vadászat közben, ám általában szabadban mozognak, minden akadály nélkül. "Gyakran lógnak a virágok egy zsúfolt környezetben [...], és nem akarják elkerülni őket" - mondja.
Ha a mozgás minden irányban azonos módon érzékelhető, akkor a kolibri madaraknak is előnye lehet, ha nagy sebességgel repülnek, elkerülik a ragadozókat és intenzív párzási merüléseket végeznek a nőstények benyomására. Ez azonban nem adná ugyanolyan előnyt, ha más állatok mögül látnák a potenciális ragadozókat.
Gaede azt reméli, hogy a kolibri tanulmányozása mellett mozgás közben meglátják, hogyan működik az agyuk az információ. "Lehet, hogy még érdekesebb kép" - mondja a nő, bár a madarak kis mérete és dinamizmusa miatt még mindig nem egyértelmű, hogy hogyan fogják ezt megtenni. Marín elmondta, hogy a lebegő rovarok hasonló tanulmányai olyan válaszokat találtak a látás stimulálására, amelyeket nem láttak, amikor immobilizált teszteket végeztek.
Az emberekben az olyan neurodegeneratív rendellenességek, mint például a bénulás olyan formái, amelyek rontják az egyensúlyt, károsíthatják az emberi mozgást érzékelő agyi területet - mondja Gaede. További kutatások arra nézve, hogy ezek a területek miként dolgozzák fel a kolibri mozgását, jobb megértést eredményezhetnek arról, hogy ez a terület miként működik az emberekben is, és hogyan lehetne működni, és rögzíteni lehetne. Ha többet tud megtudni a kolibri madarak annyira lebegéséről, az segíthet egy másik repülõ dologban is, amelynek pontosan lebegnie kell, mondja Gaede: drónok.
"Ez információt nyújthat a vizuális útmutatáshoz szükséges új algoritmusok meghatározásához" - mondja Gaede. Lehetséges, hogy a vállalatok jobban beprogramozhatják, hogy a drónok hogyan használják kameráikat, hogy elkerüljék az akadályokat, például mozgás és lebegés közben. Egy nap köszönetet mondhatunk a kolibri madaraknak, amikor drónon kapjuk meg az Amazon csomagokat.
