Открыта навигация мушек по поляризации неба

«Если вы выйдете в поле, ляжете на спину и посмотрите в небо, вы в значительной степени увидите мир глазами насекомого, – говорит ведущий автор исследования Майкл Дикинсон. – Насекомые видят его с этой точки зрения всегда и используют небесный свет для ориентации».

Дрозофилы способны за одну ночь преодолевать 10 км по пустынной местности, что, по мнению учёных, было бы невозможно без продолжительных периодов прямолинейного полёта, а значит, активного использования «природной» ориентации (фото Floris van Breugel).

Профессор Дикинсон (Michael H. Dickinson) и его коллега Питер Вейр (Peter T. Weir) работают в лаборатории, которую называют «мушиным ранчо» (FlyRanch). Для исследования насекомых учёные создали целую серию диковинных установок, в том числе «арену», благодаря которой было совершено данное открытие.

Arena представляет собой платформу, установленную на крыше здания, чтобы, как объясняют биологи, быть выше верхушек деревьев и других визуальных ориентиров. В центре «арены» расположен металлический штифт, на кончике которого живое насекомое закрепляется светоотверждаемым клеем.

Вокруг штифта создаётся магнитное поле, которое позволяет мухе двигаться на месте естественным образом – лететь вперёд и поворачивать. Тем временем учёные могут проводить с подопытным всяческие эксперименты и вести съёмку на высокоскоростную камеру.

Исследователи закрепили на «арене» чернобрюхую дрозофилу (Drosophila melanogaster) и зафиксировали её поведение при дневном свете и естественном поляризованном свете неба. После этого начались эксперименты: биологи поворачивали «арену» на 90 градусов, применяли искусственное освещение и оптические фильтры.

Как выяснилось, если действовал фильтр и смещал естественную модель поляризации, мушки не компенсировали вращение «арены», то есть не меняли направление полёта.

Такое «поляризационное видение», по словам Дикинсона, позволяет насекомым получить необходимую информацию о своём местоположении даже по небольшому участку ясного неба. Демонстрация этих способностей дрозофилы, стандартной лабораторной модели, даёт новый толчок в генетических исследованиях с целью лучше понять, как столь сложные функции реализованы в мозге.

Результаты исследования Дикинсон и Вейр представили в статье журнала Current Biology.