Tajemnice owadziej nawigacji
Owady mogą przeprowadzać skomplikowane manewry nawigacyjne prawie we wszystkich miejscach na Ziemi. Jedno z centrów nawigacyjnych owadziego mózgu to kompleks centralny (CX) — obszar mózgu związany z integracją sensoryczną i planowaniem motorycznym. Uczestnicy finansowanego przez UE projektu BRAINVISUALECOLOGY (Linking neuronal activity to ecology: How the sensory environment of a species shapes the neural representation of the external world in the insect brain) zbadali, jak mózg owadów używa informacji czuciowych w orientowaniu się w przestrzeni. Naukowcy użyli pszczół, ponieważ są one łatwe do badania i przystosowane do życia w różnych środowiskach. Porównano anatomię, fizjologię i zachowanie różnych typów pszczół do wcześniej badanych szarańczaków i motyli. Wyniki pokazały, że CX jest podstawą ogólnych zachowań orientacyjnych u wszystkich tych owadów, niezależnie od stylu życia. Kiedy naukowcy ustalili, że CX odgrywa tę samą rolę w nawigacji u różnych owadów, postanowili też określić, dlaczego różne owady mają różne metody nawigacji. Uczestnicy projektu BRAINVISUALECOLOGY stworzyli wyspecjalizowaną arenę wirtualnej rzeczywistości, opartą o diody elektroluminescencyjne (LED), w ramach której symulowano zmienne środowisko do badań zachowania pszczół. Arena pomogła naukowcom w identyfikacji całkowicie nowych sieci komórek nerwowych, które wyjaśniają różnice w nawigacji między gatunkami. Naukowcy udostępnili dane tworząc bazę danych online do przechowywania, oceny oraz prezentacji dwu- i trójwymiarowych danych o morfologii neuronów pszczół. Baza danych umożliwiła ustanowienie międzynarodowej grupy roboczej badaczy i stworzenie kolejnych aren LED. Odkrycia uczestników projektu są ważne nie tylko dla wyjaśnienia nawigacji u pszczół i innych owadów, lecz również dla stworzenia algorytmów nawigacji u pozostałych zwierząt. Algorytmy te mogą być użyte do programowania autonomicznie nawigujących robotów, takich jak latające drony i samonawigujące samochody.
Słowa kluczowe
Owady, szlaki neuronalne, algorytmy, roboty, kompleks centralny, ekologia