Muștele științei comportamentale pot naviga și către flori virtuale
Urmărirea unei insecte zburătoare cu ochii este aproape fără speranță. Pentru a putea investiga oricum comportamentul, cercetătorii iau animalele în lesă și le lasă să zboare în lumi 3D.
19 mai 2020 - 12:09, Stefan Parsch
Oamenii de știință din Bengaluru au legat muștele și alte insecte zboară printr-o lume virtuală pentru a-și studia comportamentul în detaliu. Cercetătorii au observat, de exemplu, cum muștele s-au apropiat de copacii virtuali, ce manevre de aterizare au efectuat sau cum mirosul merelor a influențat căile de zbor din lumea artificială. Descoperirile lor ar putea fi folosite, de exemplu, pentru combaterea dăunătorilor insectelor, dar și pentru îmbunătățirea polenizării, relatează oamenii de știință în revista specializată PNAS.
„Încă nu am descifrat modul în care insectele zburătoare încorporează stimuli multipli și percep adâncimea spațiului pentru a localiza ținte îndepărtate”, scriu cercetătorii în studiul lor. În sălbăticie, este foarte dificil să urmăriți insectele mici pe o distanță medie. Echipa din jurul lui Shannon Olsson a dezvoltat, prin urmare, o lume virtuală, tridimensională (lumea 3D) și a lăsat diferite tipuri de corzi să zboare prin această lume: musca fructului mărului (Rhagoletis pomonella), țânțarul cu febră galbenă (Aedes aegypti), un șarpe (Pselliophora laeta) și albina de balegă (Eristalis tenax), o specie de muscă plutitoare.
Muștele tuturor celor patru specii au reușit să distingă obiectele tridimensionale virtuale de fundalul înconjurător, să navigheze acolo și să reacționeze la ele. Musca fructelor mărului se îndrepta spre meri, albinele nemernice pentru flori și restul celorlalți copaci. Oamenii de știință au efectuat doar investigații suplimentare asupra muștei fructelor de mere. De exemplu, dacă a ajuns la un măr virtual, s-a înconjurat deasupra vârfului copacului și și-a întins picioarele din față, așa cum se întâmplă atunci când se apropie de o aterizare.
Obiectele care le interesează, în special copacii, vizau muștele. Evident, pot estima distanțele: dacă au văzut un copac mic, dar apropiat și un copac mare, dar îndepărtat, atunci au zburat în cea mai mare parte în direcția arborelui din apropiere. Muștele au manevrat în direcția copacilor care erau practic până la 24 de metri distanță. Pe de altă parte, într-un peisaj cu iarbă pură, muștele au zburat în mare parte fără direcție.
În cele din urmă, oamenii de știință au testat cum reacționează muștele fructelor de mere la vânt și la nori de miros, pe care le-au lăsat să curgă către insecte din duze mici. Muștele au răspuns la vântul mediu spre puternic zburând cu vântul. Cu toate acestea, dacă un copac era în vânt, îl îndreptau și împotriva vântului. Parfumul fructelor fără vânt nu a avut nici o consecință; numai în legătură cu aerul în mișcare sub forma unui nor parfumul a lăsat insectele să zboare în direcția sursei de parfum.
Pe lângă combaterea dăunătorilor de insecte și a purtătorilor de boli sau îmbunătățirea polenizării, rezultatele ar putea ajuta și la descoperirea de noi algoritmi computerizați, scriu cercetătorii. Pentru că, în ciuda posibilităților limitate, insectele zburătoare au folosit diverse funcții pentru a se orienta și pentru a naviga. „Din punct de vedere algoritmic și robotizat, algoritmii de ultimă generație nu sunt încă în măsură să îndeplinească această sarcină din cauza complexității mediului, a mișcării camerei și a cerințelor de calcul”, spune studiul. (dpa/fwt)