Ученые нашли "биокомпас" в глазах мушек-дрозофил
Плодовые мушки используют Солнце в качестве ориентира, который помогает им двигаться по прямой линии и не летать по кругу в поисках воды и пищи, выяснили ученые, опубликовавшие статью в журнале Current Biology.
"Эти мушки постоянно кружат вокруг одних и тех же тарелок с фруктами дома, однако они, как оказалось, могут пролетать десятки километров по прямой линии, если они живут в пустыне или в других неблагоприятных уголках Земли. Мы задумались, как им удается это сделать и как они возвращаются назад", - рассказывает Изабель Джиральдо (Ysabel Giraldo) из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США).
Многие животные, в отличие от человека, умеют ориентироваться в пространстве, используя крайне необычные для нас приметы и феномены. Практически все перелетные птицы могут "видеть" линии магнитного поля Земли и ориентироваться по ним, а "межконтинентальные" бабочки-монархи используют для этого поляризацию солнечного света.
Еще более интересно работают системы ориентации жуков-навозников, кротов и черепах. Первые используют для этого свет Млечного Пути, вторые - "стерео"-обоняние, а третьи - своеобразные "магнитные" фотографии островов и пляжей, где они вылупляются на свет и откладывают яйца.
Джиральдо и ее коллеги открыли еще один интересный пример того, как животные используют подобные сложные ориентиры для навигации, не обладая при этом человеческим интеллектом, изучая один из секретов дрозофил, живущих в пустыне Мохаве.
Почти полвека назад, как отмечает Джиральдо, зоологи заметили, что пустынные мушки могут пролетать по 10-15 километров в поисках еды и воды, не умирая и не теряясь по пути. Это указало на то, что эти насекомые умеют определять свое положение в пространстве и направление движения, иначе они просто умерли бы от истощения, летая кругами по пустыне.
Недавно, по ее словам, другая группа биологов открыла набор нейронов в голове этих мушек, похожих по структуре и принципам работы на те клетки, которые бабочки и жуки используют для навигации при помощи света звезд и лучей Солнца. Это натолкнуло их на мысль, что дрозофилы могут ориентироваться аналогичным образом.
Для проверки этой теории ученые создали специальную клетку и "упряжку" для мушек, в которой насекомое могло двигать крыльями, но при этом оставалось на месте. Меняя положение лампочки, имитировавшей свет Солнца, ученые следили за тем, куда пытались лететь насекомые и как менялось их поведение в разных ситуациях.
Как показали эти опыты, мушки действительно умели ориентироваться по свету Солнца, стараясь держать его примерно в одной и той же точке их поля зрения при "полете" к кормушке. Если ученые перемещали лампочку, насекомые корректировали курс движения, учитывая его сдвиг, и продолжали лететь по прямой линии.
Убедившись в наличии "биокомпаса" в глазах дрозофил, Джиральдо и ее коллеги проверили, что произойдет, если связанные с ним клетки отключить. В результате этого мушки начали лететь не по прямой линии, а кружить вокруг лампочки или лететь прямо на нее.
Схожий характер работы этой системы в глазах мушек и бабочек, как считают ученые, говорит о том, что подобная способность может быть общей чертой для практически всех насекомых, помогавшей им выживать и искать пищу на протяжении сотен миллионов лет.
