Biedronki są idealnym przykładem tego, że nawigacja w powietrzu nie należy do łatwych zadań. Inne owady radzą sobie z tym jednak znacznie lepiej, czego przykładem są muchy i ich zaskakująco zaawansowane mózgi.
Niedawno na łamach Nature ukazał się artykuł poświęcony temu zagadnieniu. Wynika z niego, że w mózgu muchy znajduje się szereg neuronów sygnalizujących kierunek, w którym porusza się jej ciało – niezależnie od ustawienia jej głowy. Autorzy badania opisali również, w jaki sposób mózg muchy jest w stanie wykonać obliczenia oparte na podstawowych danych sensorycznych.
Czytaj też: Grzyb przejmuje władzę nad umysłem muchy. Jego strategia jest naprawdę przerażająca
Jak wyjaśnia jeden z autorów badania, Cheng Lyu, szczególnie niesamowity jest fakt, że muchy przekształcają dane sensoryczne dotyczące ich ciał w sygnał odnoszący się do otoczenia. W efekcie owady wiedzą, w jaki sposób się przemieszczają – jak podaje naukowiec, na przykład 90 stopni na prawo od słońca.
Muchy wykorzystują m.in. słońce do ustalania swojej orientacji w przestrzeni
Lyu, wraz z Gabby Maimon, zastanawiał się, skąd muchy wiedzą, dokąd zmierzają, nawet jeśli do ich mózgów docierają niekompletne i niedokładne informacje. W tym celu autorzy badania wykorzystali muszki owocówki, które został wyposażone w miniaturowe uprzęże. Dzięki nim głowy tych zwierząt były utrzymywane w jednej pozycji, ale jednocześnie miał one możliwość trzepotania skrzydłami i kierowania resztą ciała. Całość odbywała się w wirtualnym środowisku, w którym występowało między innymi światło imitujące słońce oraz otwory udające podmuchy wiatru.
Śledząc aktywność mózgu muszki, naukowcy zobaczyli to czego się spodziewali: aktywne były neurony odpowiedzialne za orientację ich głowy. Komórki te najprawdopodobniej występują u wielu różnych zwierząt, wliczając w to wszystkie ssaki. W przypadku much wskazywały one orientację względem „słońca”, bez względu na ruch ciemnych kropek. Bardziej interesujące okazało się odkrycie aktywności innych komórek, które wskazywały, w którą stronę poruszało się całe ciało owada, a nie tylko kierunek, w którym była zwrócona jego głowa.
Czytaj też: Nasz mózg pochłania ogromne ilości energii. Wiemy, dlaczego tak się dzieje
Poza tym, autorzy badania chcieli się dowiedzieć, jak ta „orientacja” wygląda na poziomie komórkowym. Okazało się, że mózgi much prowadzą dość zaawansowane obliczenia, w których biorą udział cztery rodzaje neuronów wrażliwych na ruch. Wyznaczone dzięki nim wektory są następnie obracane w mózgu owada, dzięki czemu zostają one ustawione odpowiednio do kąta padania promieni słonecznych. W ramach dalszych badań członkowie zespołu badawczego chcieliby zrozumieć, w jaki sposób muchy są w stanie poruszać się po zaplanowanych trasach.
