Держи ус по ветру: биологи раскрыли секрет навигации грызунов
Наверняка многие знают об уникальной способности животных быстро находить пищу, реагировать на приближающуюся опасность, отыскивать сородичей в незнакомой местности и даже предсказывать погоду. Биологи и поведенческие экологи давно изучают навигационные навыки животных, некоторое время назад список секретов пополнился новым компонентом.
Команда учёных Северо-Западного университета изучила способность наземных млекопитающих улавливать направление ветра. Оказалось, что в этом животным помогают усики, располагающиеся на морде (официальное научное название — вибриссы).
В ходе эксперимента учёные проделали в столе пять дырок и установили над ними вентиляторы. Исследование проводилось в тёмной комнате и с добавлением шума. В каждом испытании над тем отверстием, где было приготовлено угощение, включался вентилятор, на стол запускалась крыса, и биологи отслеживали, куда она направится.
Поскольку вероятность случайного выбора "правильного" вентилятора составляла 20%, учёные проводили эксперимент в течение десяти дней. В итоге они убедились, что грызуны с вероятностью 60% выбирают верное направление, руководствуясь как подсказкой движением воздушного потока.
На следующем этапе учёные провели, как они сами выразились, "максимально безболезненную стрижку": отрезали грызунам вибриссы и стали наблюдать за изменениями в их поведении. Результаты показали, что удаление усиков снизило "результативность" крыс примерно на 20%.
При этом животные могли ориентироваться на любые другие сенсорные сигналы (например, движение меха, механические сигналы от кожи, тепловые сигналы от глаз или ушей), чтобы найти вентилятор и выбрать нужное направление. Вероятно, именно это и помогало крысам в некоторых случаях определять верное отверстие в столе. Тем не менее, учёные уверены, что главным "навигационным прибором" у грызунов были именно вибриссы.
Так как эксперимент первоначально проводился в тёмном и шумном помещении, учёные во второй части исследования взяли другую группу крыс. Животные заранее были обучены бежать к источнику света. И в том же испытании с вентиляторами команда не заметила никаких изменений в выполнении задания после удаления усиков.
Все дело в том, что, когда волосок наклоняется под воздействием ветра, он давит на рецепторы у своего основания. Эта информация передаётся в мозг и подсказывает крысе местонахождение источника воздушного потока.
Вероятно, те же самые выводы верны и для кошек с собаками, ведь строение вибрисс у большинства животных практически идентичное, отмечает один из авторов работы профессор Митра Хартман (Mitra Hartmann).
По мнению авторов работы, их исследование пригодится для создания новых измерительных приборов воздушных потоков, которые смогут имитировать биологические сенсоры животных (робототехники любят подражать природе). Такого рода изобретения инженеров авторы "Вести.Наука" уже описывали.
Кроме того, будущие исследования по этой теме наверняка заинтересуют криминалистов, ведь собаки-ищейки, которые натренированы на поиск пропавших людей, взрывчатки или наркотиков также отчасти ориентируются в пространстве благодаря вибриссам.
Научная статья по итогам исследования опубликована в издании Science Advances.
