Когда люди впервые поднялись в небо на самолетах - задолго до появления GPS - они использовали для навигации дороги, железные дороги, здания и другие линейные ориентиры на земле. Этот метод используется и в природе. Согласно результатам исследования, опубликованным 6 марта в журнале Frontiers in Behavioral Neuroscience, медоносные пчелы используют доминирующие элементы ландшафта, чтобы найти дорогу домой.
Известно, что медоносные пчелы, будучи опытными путешественниками, используют солнце, обоняние и изменения поляризованного света в небе для навигации во время полета. Они даже используют крошечные волоски на своем теле, чтобы чувствовать электрическое поле цветов. Новое исследование позволяет глубже изучить роль памяти на конкретные визуальные сигналы в их навигации.
"Здесь мы показываем, что медоносные пчелы используют "навигационную память", своего рода ментальную карту местности, которую они знают, чтобы направлять свои поисковые полеты, когда они ищут свой улей, начиная с новой, неизученной области", - сказал в своем заявлении Рандольф Менцель, нейробиолог из Свободного университета Берлина в Германии и соавтор исследования. "Линейные элементы ландшафта, такие как водные каналы, дороги и края полей, по-видимому, являются важными компонентами этой навигационной памяти".
Менцель и его команда поймали 50 опытных пчел-фуражиров в 2010 и 2011 годах. На незнакомой территории эти пчелы совершают исследовательские полеты в разных направлениях и на разные расстояния, центрируясь от места, где их выпустили. Команда использовала радар для отслеживания траектории исследовательского полета каждой пчелы в течение от 20 минут до трех часов.
Пчелы были из колоний, расположенных в пяти различных домашних районах, и были протестированы в одном общем районе, чтобы увидеть, как каждая группа реагирует на различия в ориентирах. Наиболее заметными линейными ориентирами были два параллельных оросительных канала, которые шли на северо-восток и юго-запад. В тестовой зоне не было других ориентиров, которые, как известно, медоносные пчелы используют для навигации, таких как структурированные горизонты или вертикальные элементы, выделяющиеся на фоне деревьев или растений. Затем команда приклеила крошечный транспондер на спину пчел и выпустила их в тестовую зону, которая находилась слишком далеко от их домашних ульев, чтобы они могли быть знакомы с ней. Затем они использовали радар, который смог обнаружить транспондеры на расстоянии до 2 952 футов в тестовой зоне.
Гармонический радиолокационный ретранслятор, прикрепленный к грудной клетке пчелы-кормилицы. CREDIT: E Bullinger, U Greggers, R Menzel.Затем команда использовала программное обеспечение для моделирования двух наборов кажущихся случайными траекторий полета пчел, наблюдаемых в эксперименте, с центром на месте выпуска. Эти пути генерировали различные алгоритмы. Поскольку эти наблюдаемые модели полета сильно отличались, исследователи пришли к выводу, что пчелы не просто совершали случайные поисковые полеты, а имели больше цели и направления.
Затем они проанализировали ориентацию поисковых полетов и частоту облета пчелами каждого блока размером 100 х 100 метров в пределах тестовой зоны, используя расширенную статистику. Модели показали, что пчелы, как правило, проводили непропорционально много времени, летая вдоль ирригационных каналов.
Более глубокий анализ показал, что каналы продолжали направлять исследовательские полеты пчел, даже когда пчелы находились на расстоянии более 98 футов от каналов, что является самым дальним расстоянием, на котором пчелы могут видеть такие линейные элементы ландшафта, как эти. Команда теоретически предполагает, что это означает, что пчелы сохраняли ориентиры в своей памяти в течение длительного периода времени.
"Наши данные показывают, что сходства и различия в расположении линейных элементов ландшафта между их родным районом и новым районом используются пчелами для поиска места, где может находиться их улей", - сказал Менцель.
Согласно исследованию, результаты свидетельствуют о том, что пчелы могут сохранять навигационную память о своей родной территории на основе ориентиров, а затем пытаться обобщить увиденное в тестовой зоне, чтобы найти дорогу домой. Такое поведение также наблюдается у летучих мышей и птиц, а теперь и у медоносных пчел.