Od pokoleń, każdej jesieni, miliony motyli wędrownych leci z Kanady, Stanów Zjednoczonych do Rio Grande. Tam napawają się ciepłem centralnego Meksyku. Jak tam docierają, nie gubiąc się? Okazuje się, że mają w kodzie genetycznym wewnętrzny kompas, którego używają żeby wyznaczyć kierunek podróży.

Motyl wędrowny

Motyl wędrowny

Żeby dostać się do Rio muszą lecieć na południowy – zachód. Ich zachowanie jest niezmienne od lat.

Migracje monarchów

Migracje monarchów

Migracje monarchów

 

 

Czujne czułki

Naukowcy wierzą, że tym razem rozszyfrowali sekret wewnętrznego, genetycznie zaprogramowanego, kompasu który motyle wykorzystują do wyznaczenia kierunku drogi. – Ich kompas łączy dwie informacje – porę dnia i pozycję słońca na horyzoncie – mówi, należąca do zespołu badawczego, Eli Shilzermann z Uniwersytetu w Waszyngtonie.

Natura motyli, ich umiejętność poprawnej oceny pory dnia oraz położenia były już znane badaczom, jednak dotychczas nie potrafili oni zrozumieć, jak mózg motyli otrzymuje i procesuje te informacje.

Taki model opracowali naukowcy z uniwersytetów w Michigan oraz Masssachusetts, zbadali jak działa mózg motyli.  – Chcemy zrozumieć w jaki sposób motyl procesuje różne typy informacji – opisuje jeden z badaczy.

Motyle używają swoich dużych oczu do monitorowania pozycji słońca na niebie. Ale to nie wystarcza żeby określić kierunek lotu. Każdy motyl musi również połączyć te informacje z informacją o porze dnia, chcąc wiedzieć dokąd lecieć. Na szczęście, niczym ludzie, mają one wewnętrzny zegar, który bazuje na rytmicznych ekspresjach kluczowych genów. Zawiera on dzienną ścieżkę wzorów psychologicznych i typowych zachowań. W organizmie motyla jest ulokowany w czułkach, a informacja wędruje przez neurony do mózgu.

Biologowie wcześniej badali już rytmiczność ścieżek w czułkach, które kontrolują wewnętrzny zegar, tak samo, jak ich oczy wyłapują pozycję słońca na niebie. Teraz zespół badaczy nagrał sygnały z czułek i oczu, transportujących informację zegarowe i świetlne do mózgu.

 

Hamuj albo nakłaniaj

W ich modelu są dwa neuronowe mechanizmy, jeden hamujący, a drugi nakłaniający. Balans pomiędzy tymi mechanizmami kontroli, pomaga mózgom motyli ustalić, który kierunek jest właściwy.

Lokalizacja punktu zmienia się na przestrzeni dnia w oku motyla. – Nasz model przewiduje, że motyle nie przekroczą momentu w którym popełniłyby błąd na trasie. Model jest mechanizmem kontroli, który obliczając tempo neuronów i ich siłę interakcji buduje równanie. Ma ono odpowiedzieć na pytanie, czy przyjęty przez motyla kąt lotu jest słuszny. Bazując na symulacjach, jeśli motyl zleci z trasy z powodu mgły, wiatru, lub obiektów które pojawia się na jego drodze, zawróci w taki sposób żeby uniknąć zderzenia.

Teraz potrzeba tylko dodatkowych badań, które sprawdzą spójność modelu z anatomią mózgu motyla, jego fizjologią i zachowaniem. Dotychczasowe testy wyszły pozytywnie.

 

Źródło: science daily, tvnmeteo

Polecane: