Nie ma takiego zadania, które byłoby zbyt złożone dla szarańczy
Brytyjscy i amerykańscy naukowcy jako pierwsi wskazują w artykule, który ukazał się w czasopiśmie Current Biology, że szarańcza wykorzystuje wzrok a nie dotyk podczas rozprzestrzeniania się. Wyniki badań rzucają nowe światło na zdolność owadów do wykonywania złożonych zadań, takich jak wzrokowa kontrola ruchu kończyn, którą to umiejętność zwykle przypisuje się ssakom. Przez niemal cztery dekady szarańczę postrzegano jako organizm modelowy w badaniach nad kontrolą ruchu kończyn. Obserwacja owadów doprowadziła do przełomowych osiągnięć w neurologii i służyła za inspirację dla inżynierów pracujących nad sterowaniem ruchem kończyn w robotyce. "To kolejny przykład owadów przejawiających zachowanie, o którym wcześniej sądzono, że cechuje wyłącznie istoty o stosunkowo dużych mózgach z zaawansowaną kontrolą motoryczną takie jak ludzie, małpy czy ośmiornice" - wyjaśnia dr Jeremy Niven z Uniwersytetu Cambridge, Wlk. Brytania, który prowadził badania. Ponieważ owady takie jak pszczoły czy muchy spędzają dużo czasu na lataniu, znaczna część badań skupiła się na sposobie, w jaki owady wykorzystują wzrok w czasie latania. W przypadku gatunków, które chodzą, w tym patyczaków, świerszczy i karaluchów, doświadczenia zwykle koncentrowały się na pomiarach reakcji czułek. Wynika to z tego, że owady chodzące mają stosunkowo małe oczy i wykorzystują długie czułki do "wyczuwania" drogi w swoim otoczeniu. Szarańcza, która ma krótkie czułki i duże oczy, zarówno chodzi, jak i lata. Te cechy charakterystyczne skłoniły naukowców do zastanowienia się nad tym, czy używa obydwu tych narządów podczas ruchu. Aby odpowiedzieć na to pytanie, naukowcy zbudowali miniaturową drabinę, odpowiednią do rozmiarów szarańczy i zarejestrowali przemieszczającą się po niej szarańczę za pomocą ultra szybkich kamer wideo. Analiza filmu wideo wykazała, że szarańcza stawiała przednie nogi na szczeble bez jakiegokolwiek wcześniejszego kontaktu, co sugeruje, że wystarczy jej informacja wzrokowa, aby stawiać pojedyncze kroki. Dokładne umiejscowienie jednak zależy od danych mechanosensorycznych z czułek i informacji zwrotnej z niektórych kończyn. Naukowcy chcieli się również dowiedzieć, czy szarańcza wykorzystuje uzyskaną informację wzrokową przed rozpoczęciem kroku i/lub w czasie tej czynności. W tym celu ustawili wiązkę podczerwieni, która wywoływała ruch, przesuwając szczebel dalej, po tym jak szarańcza rozpoczęła już wchodzenie. W wyniku tego, w wielu przypadkach szarańcza wydawała się potykać. To podkreśla wagę wzroku dla stabilności chodu szarańczy. "Poprzez połączenie wszystkich tych eksperymentów wykazaliśmy, że szarańcza wykorzystuje wzrok do poruszania nogami" - podkreśla dr Niven. "Wykazaliśmy, że kiedy szarańcza nie może zobaczyć przedniej nogi to przestaje jej używać, aby dostać się na kolejny szczebel drabiny, preferując tę nogę, którą widzi. Ssaki z dużymi mózgami mają więcej neuronów w układzie wzrokowym niż szarańcza w całym układzie nerwowym, zatem nasze wyniki wskazują, że nawet małe mózgi mogą wykonywać złożone zadania. Owady pokazują nam, w jaki sposób różne zwierzęta wykształciły całkowicie odmienne strategie wykonywania podobnych zadań." Odkrycia te obrazują również, w jaki sposób owady mogą osiągać podobne wyniki do ssaków, używając prostszych mechanizmów, a ponadto pogłębiły wiedzę naukową na temat obwodów nerwowych szarańczy.
Kraje
Zjednoczone Królestwo