A viselkedéstudományi legyek a virtuális virágok felé is eligazodhatnak
A repülő rovar követése a szemével szinte reménytelen. Annak érdekében, hogy ennek ellenére megvizsgálhassák a viselkedést, a kutatók pórázra veszik az állatokat, és 3D-s világokban engedik őket repülni.
2020. május 19. - 12:09, Stefan Parsch
A bengaluru tudósok megkötötték a legyeket és más rovarokat a virtuális világban, hogy viselkedésüket részletesen tanulmányozzák. A kutatók megfigyelték például, hogy a legyek miként közeledtek a virtuális fákhoz, milyen leszállási manővereket hajtottak végre, vagy hogy az almaillat hogyan befolyásolta a mesterséges világ repülési útvonalait. Megállapításaik felhasználhatók például rovarkártevők elleni küzdelemre, de a beporzás javítására is - számoltak be a tudósok a PNAS szakfolyóiratban.
"Még mindig nem fejtettük meg, hogy a repülő rovarok hogyan tartalmaznak több ingert és érzékelik a tér mélységét a távoli célpontok lokalizálása érdekében" - írják a kutatók tanulmányukban. A vadonban nagyon nehéz közepes távolságon követni a kis rovarokat. A Shannon Olsson körüli csapat ezért egy virtuális, háromdimenziós világot (3-D világ) fejlesztett ki, és különféle húrokat engedett repülni ezen a világon: az almás gyümölcslégy (Rhagoletis pomonella), a sárgaláz szúnyog (Aedes aegypti), a kígyó (Pselliophora laeta) és a trágyaméh (Eristalis tenax), a lebegő légyfaj.
Mind a négy faj legyei meg tudták különböztetni a virtuális 3D-s objektumokat a környező háttértől, ott navigálni és reagálni rájuk. Az almás gyümölcslégy almafák, a fattyú méhek a virágok és a többi többi fa felé tartott. A tudósok csak további vizsgálatokat végeztek az alma gyümölcslégyen. Például, ha elért egy virtuális almafát, körbekerült a fafej felett és kinyújtotta az elülső lábait, akárcsak a leszálláshoz közeledve.
A számukra érdekes tárgyak, különösen a fák, megcélozták a legyeket. Nyilvánvalóan meg tudják becsülni a távolságokat is: Ha láttak egy kicsi, de közeli fát és egy nagy, de távoli fát, akkor többnyire a közeli fa irányába repültek. A legyek fák irányába manővereztek, amelyek gyakorlatilag 24 méterre voltak. Tiszta füves tájon viszont a legyek nagyrészt irány nélkül repültek.
Végül a tudósok tesztelték, hogyan reagálnak az almás gyümölcslegyek a szélre és az illatfelhőkre, amelyeket a kis fúvókákból a rovarok felé engednek áramolni. A legyek közepesen erős szélre reagáltak azzal, hogy együtt repültek a széllel. Ha azonban egy fa szélszélben van, akkor a szél ellen is kormányozzák. Szél nélküli gyümölcsillatnak nem volt következménye; csak a felhő formájában mozgó levegővel kapcsolatban engedte az illat a rovarokat az illatforrás irányába.
A rovarkártevők és a betegséghordozók elleni küzdelem vagy a beporzás javítása mellett az eredmények új számítógépes algoritmusok felfedezésében is segítséget nyújthatnak - írják a kutatók. Mivel a korlátozott lehetőségek ellenére a repülő rovarok különféle funkciókat használtak a tájékozódáshoz és a tájékozódáshoz. "Algoritmikus és robotikai szempontból a jelenlegi legmodernebb algoritmusok a környezet összetettsége, a kamera mozgása és a számítási követelmények miatt még mindig nem képesek teljesíteni ezt a feladatot" - áll a tanulmányban. (dpa/fwt)