Στο αναβοσβήνει ενός ανθρώπινου ματιού, ένα κολιμπρί μπορεί να νικήσει την πτέρυγα του δεκάδες φορές, να βουτήξει από την όραση και ακόμη και να πιάσει ιπτάμενα έντομα στον αέρα. Πώς είναι δυνατόν αυτά τα μικροσκοπικά πλάσματα να παρακολουθούν τον κόσμο που κινείται γύρω τους;
σχετικό περιεχόμενο
- Εκπληκτική Slo-Mo Footage των κολιμπρί που αιωρούνται στον αέρα
Ο εγκέφαλός τους μπορεί να ρυθμιστεί διαφορετικά για να φιλοξενήσει καλύτερα τις οπτικές πληροφορίες που προέρχονται από όλες τις κατευθύνσεις, σύμφωνα με νέα έρευνα - η οποία θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις στην ανάπτυξη αεροσκαφών και ρομπότ που φέρουν ακρίβεια. Στο τμήμα ανίχνευσης κίνησης του εγκεφάλου των κολιμπρί που είναι σημαντικά μεγαλύτερο από ό, τι σε άλλα είδη πτηνών, οι νευρώνες φαίνεται να "συντονίζονται" διαφορετικά, λέει ο επικεφαλής συγγραφέας Andrea Gaede, ερευνητής νευροβιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας.
"Επεξεργασίας της οπτικής κίνησης με διαφορετικό τρόπο από κάθε άλλο ζώο που έχει μελετηθεί μέχρι σήμερα", λέει ο Gaede.
Σε όλα τα άλλα πτηνά, τα αμφίβια, τα ερπετά και τα θηλαστικά που δοκιμάστηκαν, συμπεριλαμβανομένων και άλλων ειδών μικρών πτηνών, οι νευρώνες αυτής της περιοχής του εγκεφάλου, που είναι γνωστοί ως "lentiformis mesencephalic", συντονίζονται για να ανιχνεύουν κίνηση που προέρχεται από πίσω καλύτερα από άλλους τύπους κίνησης. Αυτό έχει νόημα για τα περισσότερα ζώα, λέει ο Gaede - ένα ζώο που μπορεί να αισθάνεται καλύτερα την κίνηση στην περιφέρεια του οράματός του θα είναι σε θέση να δραπετεύσει από πιθανούς θηρευτές που πλησιάζουν από την πλάτη.
Όχι κολίβρια. Ο Γκάιντε και η ομάδα του πήραν έξι ανήθρωτα πουλιά της Άννας ( Calypte anna ) και τα έβαλαν σε ένα θάλαμο όπου μπορούσαν να δουν κουκίδες που μετακινούνταν σε μια οθόνη σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Στη συνέχεια κατέγραψαν τα σήματα που προέρχονταν από τους εγκεφάλους τους χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια που εμφυτεύτηκαν σε αυτά ανταποκρινόμενοι στους διάφορους τύπους κίνησης και τα συνέκρινε με δοκιμές που έγιναν με τον ίδιο τρόπο στους σκύλους Zebra και τα περιστέρια.
Οι ερευνητές ξεπέρασαν σημαντικές δυσκολίες για να προσαρμόσουν τις τεχνικές καταγραφής εγκεφάλων στο μικρό μέγεθος και τη λεπτότητα των κολιμπρίδων, δήλωσε ο ερευνητής της νευρολογίας πτηνών του Πανεπιστημίου της Χιλής Gonzalo Marín, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη αυτή.
Σε αντίθεση με τους σκώρους ή τα περιστέρια, οι νευρώνες στην περιοχή του εγκεφάλου που αισθάνεται την κίνηση των κολιμπρί φαίνεται να έχουν την τάση να προτιμούν την κίνηση από όλες τις διαφορετικές κατευθύνσεις αρκετά εξίσου, σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύθηκε σήμερα στο περιοδικό Current Biology .
Γιατί το μικροσκοπικό κολιμπρί θα κάνει τα πράγματα τόσο μοναδικά; Επειδή πρέπει, σύμφωνα με τον Gaede.
«Πρέπει να γνωρίζουν το περιβάλλον τους με διαφορετικό τρόπο από άλλα ζώα», λέει ο Gaede. Σκεφτείτε: Όταν περνάτε πολύ χρόνο που αιωρείται μπροστά στα μικρά λουλούδια για να πίνετε, θα πρέπει να έχετε ακριβή έλεγχο των κινήσεων τους - όλα αυτά ενώ χτυπάτε τα φτερά σας περίπου 50 φορές το δευτερόλεπτο. Άλλα πουλιά, όπως τα γεράκια, μπορούν να κινούνται εξίσου γρήγορα με το κυνήγι, αλλά συνήθως κινούνται μέσα στον ανοιχτό αέρα χωρίς εμπόδια κοντά. «Συχνά αιωρούνται στα λουλούδια σε ένα γεμάτο περιβάλλον [...] δεν θέλουν να χτυπηθούν μακριά», λέει.
Το να είσαι σε θέση να αισθάνεσαι ίση κίνηση σε όλες τις κατευθύνσεις θα μπορούσε επίσης να δώσει τα κολίβρια ένα πλεονέκτημα όταν πλέουν με υψηλές ταχύτητες, παρακάμπτοντας τους αρπακτικούς και κάνουν έντονες ζευγαρώσεις για να εντυπωσιάσουν τα θηλυκά. Δεν θα τους έδινε όμως το ίδιο πλεονέκτημα να βλέπουν τους δυνητικούς θηρευτές από πίσω που έχουν άλλα ζώα.
Ο Γκάιντερ ελπίζει δίπλα στο να εξετάσει τα κολίβρια καθώς βρίσκονται σε κίνηση για να δουν πώς επεξεργάζονται οι πληροφορίες οι εγκέφαλοί τους. «Μπορεί να είναι μια ακόμα πιο ενδιαφέρουσα εικόνα», λέει, αν και το μικρό μέγεθος και ο δυναμισμός των πουλιών δεν το καθιστά ακόμη ασαφές πώς θα γίνει αυτό. Ο Marín είπε ότι παρόμοιες μελέτες των εντοπισμένων εντόμων έχουν βρει αποκρίσεις στην οπτική διέγερση που δεν παρατηρήθηκαν όταν πραγματοποιούσαν δοκιμές ενώ ήταν ακινητοποιημένες.
Στους ανθρώπους, οι νευροεκφυλιστικές διαταραχές όπως οι μορφές παράλυσης που βλάπτουν την ισορροπία ενός ατόμου μπορεί να βλάψουν την ανθρώπινη κίνηση που αισθάνεται την περιοχή του εγκεφάλου, λέει ο Gaede. Περισσότερη έρευνα σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο αυτές οι περιοχές επεξεργάζονται την κίνηση σε κολίβρια μπορεί να οδηγήσει σε καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αυτή η περιοχή λειτουργεί και στους ανθρώπους και πώς θα μπορούσε να σταματήσει να εργάζεται και να σταθεροποιείται. Η μάθηση περισσότερων για τα κολίβρια που αιωρούνται τόσο καλά θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει ένα άλλο πετώντας πράγμα που πρέπει να πετάξει με ακρίβεια, Gaede λέει: drones.
"Αυτό θα μπορούσε να παράσχει πληροφορίες για τον προσδιορισμό νέων αλγορίθμων για οπτική καθοδήγηση", λέει ο Gaede. Οι εταιρείες ενδέχεται να είναι σε θέση να προγραμματίσουν καλύτερα τον τρόπο με τον οποίο οι drones χρησιμοποιούν τις κάμερές τους για να αποφύγουν τα εμπόδια ενώ κινούνται και αιωρούνται, για παράδειγμα. Μια μέρα θα μπορούσαμε να ευχαριστήσουμε τα κολιμπρί όταν λαμβάνουμε τα πακέτα του Αμαζονίου με το drone.
