Kopljev trenutek človeškega očesa lahko več desetkrat premaga krilo, se potaplja pred očmi in celo ulovi leteče žuželke. Kako je mogoče, da ta drobna bitja spremljajo svet, ki se giblje okoli njih?
Sorodne vsebine
- Osupljivi Slo-Mo posnetki kolibri, ki lebdijo v zraku
Njihovi možgani so morda nastavljeni drugače, da bi bolje prikazovali vizualne informacije, ki prihajajo iz vseh smeri, glede na nove raziskave, kar bi lahko vplivalo na razvoj natančno letečih brezpilotnih letal in robotov. V delu, ki zaznava gibanje možganov kolibri - ki je bistveno večji kot pri drugih ptičjih vrstah - se zdi, da so nevroni drugače »uglašeni«, pravi vodilna avtorica Andrea Gaede, raziskovalka nevrobiologije z univerze v Britanski Kolumbiji.
"Vizualno gibanje predelajo na drugačen način kot vse druge živali, ki so jih do zdaj preučevali, " pravi Gaede.
Pri vseh drugih testiranih pticah, dvoživkah, plazilcih in sesalcih, vključno z drugimi vrstami majhnih ptic, so nevroni tega možganskega območja, znani kot "lentiformis mesencephalic", nastavljeni tako, da zaznajo gibanje, ki prihaja od zadaj bolje kot druge vrste gibanja. To je smiselno za večino živali, pravi Gaede - žival, ki lahko bolje opazi gibanje po obodu svojega vida, bi lahko zbežala pred morebitnimi plenilci, ki se približujejo od zadaj.
Ne kolibri. Gaede in njena ekipa sta vzela šest anesteziranih Aninih kolibrišč ( Calypte anna ) in jih dala v komoro, kjer so lahko videli pike, ki se premikajo po zaslonu v različnih smereh. Nato so snemali signale, ki prihajajo iz njihovih možganov, z uporabo implantiranih elektrod kot odziv na različne vrste gibanja in jih primerjali s testi, ki so bili opravljeni na enak način na zečjih plavutih in golobih.
Raziskovalci so premagali velike težave, da bi lahko prilagodili tehnike beleženja možganov majhnosti in delikatnosti kolibri, je dejal raziskovalec aviarne nevrološke vede s Čila Gonzalo Marín, ki ni bil vključen v to študijo.
V nasprotju s plavutmi ali golobi se zdi, da so nevroni na območju možganov, ki zaznavajo gibanje, ne glede na gibanje v različnih smerih precej enako, je pokazala študija, objavljena v reviji Current Biology .
Zakaj bi majceni kolibri naredili stvari tako edinstveno? Ker morajo, po Gaede.
"Svojo okolico se morajo zavedati na drugačen način kot druge živali, " pravi Gaede. Pomislite: ko preživite veliko časa, da lebdite pred drobnimi cvetovi, da pijete, morate natančno nadzorovati njihove premike - vse to, ko svoja krila bijete približno 50-krat na sekundo. Druge ptice, kot so sokoli, se lahko med lovom premaknejo prav tako hitro, vendar se običajno premikajo po prostem brez bližnjih ovir. "V cvetočem okolju pogosto lebdijo nad cvetjem [...] nočejo se odtrgati, " pravi.
Če lahko enakomerno zaznate gibanje v vseh smereh, bi lahko dali tudi kolibri prednost, ko letijo z veliko hitrostjo, izmikajo plenilce in izvajajo intenzivne paritve, da bi navdušili samice. Vendar pa jim to ne bi dalo enake prednosti, če bi videli morebitne plenilce od zadaj, kot jih imajo druge živali.
Gaede upa, da bosta med gibanjem proučevala tudi hummingbirds in videla, kako njihovi možgani obdelujejo informacije. "To bi lahko bila še bolj zanimiva slika, " pravi, čeprav zaradi majhnosti in dinamičnosti ptic še vedno ni jasno, kako bo to storjeno. Marín je dejal, da so podobne študije lebdečih žuželk odkrile odziv na vizualno stimulacijo, ki je niso opazili pri testiranju, ko so bili imobilizirani.
Gaede pravi, da lahko nevrodegenerativne motnje, kot so oblike paralize, ki oslabijo človekovo ravnovesje, škodujejo možganskemu območju, ki zaznava gibanje, pravi Gaede. Več raziskav o tem, kako ta območja obdelujejo gibanje pri kolibrih, bi lahko privedlo do boljšega razumevanja, kako to območje deluje tudi pri ljudeh in kako bi lahko prenehalo delovati in se popraviti. Gaede pravi: če se lepijo tako dobro, da lebdijo tako dobro, bi lahko pomagalo še eni leteči stvari, ki jo je treba natančno lebdeti, pravi Gaede: droni.
"To bi lahko zagotovilo informacije za določanje novih algoritmov za vizualno vodenje, " pravi Gaede. Podjetja bi morda lahko bolje programirala, kako droni uporabljajo svoje kamere, da se na primer premikajo in lebdijo pred ovirami. Nekega dne se lahko zahvalimo kolibri, ko bomo prejeli naše pakete Amazon z brezpilotnimi vozili.
