Behaviorálne vedecké mušky môžu navigovať aj k virtuálnym kvetinám

Nasledovať lietajúci hmyz očami je takmer beznádejné. Aby bolo možné napriek tomu skúmať správanie, vedci vezmú zvieratá na vodítku a nechajú ich lietať v trojrozmerných svetoch.

19. mája 2020 - 0:09 hod., Stefan Parsch

vedecké

Vedci z Bengaluru uviazali muchy a iný hmyz preletený virtuálnym svetom, aby mohli podrobne študovať ich správanie. Vedci sledovali napríklad to, ako sa mušky priblížili k virtuálnym stromom, aké pristávacie manévre vykonali alebo ako vôňa jabĺk ovplyvnila letové trasy v umelom svete. Ich objavy by sa mohli využiť napríklad na boj proti škodcom hmyzu, ale tiež na zlepšenie opelenia, uvádzajú vedci v odbornom časopise PNAS.

„Stále sme nerozlúštili, ako lietajúci hmyz začleňuje viac podnetov a vníma hĺbku vesmíru s cieľom lokalizovať vzdialené ciele,“ píšu vedci vo svojej štúdii. Vo voľnej prírode je veľmi ťažké sledovať malý hmyz na strednú vzdialenosť. Tím okolo Shannona Olssona preto vyvinul virtuálny trojrozmerný svet (svet 3-D) a nechal týmto svetom preletieť rôzne druhy strún: muška ovocná jablko (Rhagoletis pomonella), komár žltá zimnica (Aedes aegypti), had (Pselliophora laeta) a hnojná včela (Eristalis tenax), druh muchy vznášajúcej sa.

Muchy všetkých štyroch druhov dokázali rozlíšiť virtuálne 3-D objekty od okolitého pozadia, navigovať ich tam a reagovať na ne. Jablková ovocná muška smerovala k jabloní, bastardské včely ku kvetom a zvyšok ostatných stromov. Vedci vykonali ďalšie vyšetrenia iba na muške ovocného jablka. Napríklad, ak sa dostala k virtuálnej jabloni, krúžila nad korunou stromu a natiahla predné nohy, ako to robí pri pristávaní na pristátí.

Objekty, ktoré ich zaujímali, najmä stromy, sa zameriavali na muchy. Je zrejmé, že môžu odhadnúť aj vzdialenosti: Ak videli malý, ale blízky strom a veľký, ale vzdialený strom, potom väčšinou leteli v smere k blízkemu stromu. Muchy manévrovali v smere k stromom, ktoré boli vzdialené takmer 24 metrov. V čisto trávnatej krajine naopak mušky lietali do veľkej miery bez smeru.

Nakoniec vedci otestovali, ako jablkové ovocné mušky reagujú na vietor a oblaky vône, ktoré nechávajú prúdiť z malých trysiek smerom k hmyzu. Muchy reagovali na stredný až silný vietor lietaním s vetrom. Ak bol však strom po vetre, riadili ho aj proti vetru. Ovocná vôňa bez vetra nemala žiadny následok; Iba v súvislosti s pohybujúcim sa vzduchom vo forme mraku vôňa nechala hmyz letieť smerom k zdroju vône.

Okrem boja proti hmyzím škodcom a nosičom chorôb alebo zlepšeniu opelenia môžu výsledky pomôcť aj pri objavovaní nových počítačových algoritmov, píšu vedci. Pretože aj napriek obmedzeným možnostiam lietajúci hmyz používal na orientáciu a navigáciu rôzne funkcie. „Z algoritmického a robotického hľadiska súčasné najmodernejšie algoritmy stále nie sú schopné splniť túto úlohu z dôvodu zložitosti prostredia, pohybu kamery a výpočtových požiadaviek,“ uvádza sa v štúdii. (dpa/fwt)