Секрет «компаса» бабочек-монархов

«Маршрут бабочек-монархов оптимален и явно заранее предопределен. После двух месяцев полета они оказываются в конкретном месте в Центральной Мексике, сохранив энергию и использовав всего несколько подсказок», — сообщил он в интервью BBC News.

Работая вместе с биологами, включая Стивена Репперта из Университета Массачусетса, профессор Шлизерман регистрировал сигналы непосредственно с нейронов глаз и усиков бабочек.

«Мы установили, что входные сигналы полностью зависят от Солнца. Одним из них является положение Солнца по горизонту, а другим — время суток. На эти сигналы реагирует „внутренний компас" насекомых, помогающий им ориентироваться на протяжении каждого миграционного дня», — пояснил ученый.

Разработав входы для этого компаса, профессор Шлизерман затем создал схему модели для его имитации. Она состоит из двух механизмов управления — один основан на хронометраже «часов» нейронов в усиках бабочек, а другой базируется на определении азимута нейронами в их глазах. Эти органы позволяют монархам контролировать положение Солнца.

«Модель получает эти два сигнала и затем сопоставляет их с теми, которые необходимы, чтобы находиться на правильном курсе, и вырабатывает корректирующие команды. Схема показывает, как поведение определяется интеграцией сигналов. Мы можем использовать такой принцип для создания робототехнических версий этих систем, питающихся от Солнца и управляемых им», — рассказал профессор.

Ученый отметил, что одна из целей его команды заключается в построении робота бабочки-монарха, который сможет лететь за насекомыми и отслеживать всю их миграцию. По его словам, такой способ мониторинга мог бы оказать значительную поддержку в сохранении популяции этих уникальных ярко-оранжевых путешественниц.

Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Reports.