Proč se skarabové dívají na oblohu | Věda a život
Vruboun, odvalující svou kouli od hromady hnoje, kontroluje svou cestu s nebeskými tělesy – sluncem, měsícem a hvězdami.
Když skarabeus najde hromadu trusu, utrhne si z něj kousek, udělá z něj kuličku a odkutálí ji, aby ji schoval na odlehlé místo. Je důležité, aby se brouk co nejdříve vzdálil od trusu, protože v jeho blízkosti existuje nebezpečí, že narazí na své příbuzné, kteří by raději odebrali cizí „kořist“, než aby si svinuli vlastní míč. Scarab se přitom vzdaluje od trusu a sleduje výlučně přímý kurz, což je o to překvapivější, že svou kořist převaluje zadníma nohama a chodí hlavou dolů.
Skarabeus v práci. (Foto: Steve Lamb / www.flickr.com/photos/126250149@N08/17356129496.)
Hnojní brouci bojují o kouli hnoje. (Foto Jochen Smolka / www.flickr.com/photos/67233793@N08/8079862161.)
Skarabeus tančící na kouli trusu. (Foto: Basil el Jundi / Univerzita v Lundu.)
Jak se hnojníkovi daří nesejít z rovné cesty, aniž by kroužil a kličkoval terénem? Před několika lety vědci z Lundské univerzity spolu s kolegy z University of Witwatersrand zjistili, že brouci kontrolují svou cestu tím, že se pravidelně zastavují, vylézají na svůj míč a otáčejí se na něm kolem své osy, která zvenčí vypadá jako nějaký druh. rituální tanec.
Ve skutečnosti je tato vlastnost jejich chování známá již dlouho – staří Egypťané věřili, že tak brouci zdraví slunce. Zoologové si však nyní všimli, že skarabové provádějí takový rituál, pokud náhle ztratí kontrolu nad míčem nebo narazí na nějakou překážku. Kromě toho brouci předvádějí stejný tanec na hromadě hnoje, než začnou odvalovat svůj míč.
To, že skarabové vlastně takto kontrolují trasu pohybu, bylo prokázáno na jednoduchém pokusu: brouk kutálel svou kuličku po speciálním skluzu, který byl v určitém místě otočen tak, že se směr pohybu brouka změnil na opačný. Skarabeus se zastavil, vyšplhal na míč, otočil se na místě, pak slezl a začal se pohybovat opačným směrem. (Později bylo zjištěno, že brouci při tanci nejen kontrolují správnost trasy, ale také si ochlazují tlapky: při chůzi po horké zemi je u brouků sedmkrát pravděpodobnější, že se zastaví a tančí na trusu, než když je pod nimi studená půda. jejich nohy.)
Ale co přesně jim slouží jako kompas – krajinné prvky jako stromy a kameny, magnetické pole, rovina polarizovaného světla, nebeská tělesa? Brouci jsou aktivní ve dne i v noci – na jaře, když jsou chladné noci, si přes den válejí trus, ale v létě většina druhů přechází na noční způsob života. Studie ukázaly, že hnojníci nevěnují pozornost krajině a k navigaci v oblasti využívají polarizované světlo nebeských těles. Ve dne je takovým svítidlem samozřejmě slunce, ale na co se potom skarabové dívají v noci?
Nejprve si mysleli, že se dívají na Měsíc, ale pak se objevila data, že skarabové se dívají nejen na Měsíc, ale i na hvězdy, ale „hvězdná“ data nebyla zpočátku úplně spolehlivá. Aby se konečně zjistilo, co přesně brouky na obloze zajímá, umístili je do kotce s vysokými stěnami, takže viděli jen určitý kousek oblohy, nebo se na hlavu hmyzu nasadili speciální „čepice“. vůbec nevidím oblohu. Pro experiment jsme zvolili měsíční, bezměsíčné a zamračené noci, kdy byl měsíc i hvězdy zahaleny mraky. Brouci se cítili nejjistěji, když viděli oblohu, ale stále existovaly pochybnosti, že hnojní brouci potřebují hvězdy – koneckonců, vidění brouků nebylo dost dobré na to, aby rozeznali světelné body na obloze.
Poté se výzkumníci s brouky přesunuli do planetária, kde mohli některé hvězdy ponechat k pozorování a zbytek „vypnout“. A pak se konečně ukázalo, že aby mohli určit, kam se mají pohybovat, brouci potřebují Mléčnou dráhu. Pokud jeho bílý rozmazaný pruh na noční obloze nebyl vidět, pak broukům nepomohly ani ty nejjasnější hvězdy (za předpokladu, že na obloze nebyl ani Měsíc). Tedy řečeno s poetickým protažením, hnojní brouci se procházejí po Mléčné dráze. Egypťané obecně věděli, koho mají uctívat.
Zároveň se ukázalo, proč v předchozích experimentech brouci ignorovali hvězdnou oblohu: dříve se experimenty s brouky prováděly v říjnu, kdy je Mléčná dráha v Jižní Africe tak blízko obzoru, že je velmi obtížné ji použít to jako průvodce.
Ale to není všechno. V nejnovějším článku publikovaném v Current Biologystejní vědci z univerzit Lund a Witwatersrand uvádějí, že skarabeové, kteří se otáčejí na kouli hnoje, jako by vyfotografovali oblohu, a pak, když začnou znovu koulet, porovnávají prostředí se zapamatovanou „fotografií“ a , na základě výsledků takového srovnání upravit jejich cestu.
Pokusy se opět prováděly v planetáriu s umělou oblohou a autoři práce kladou zvláštní důraz na to, aby brouci k pohybu v terénu používali přesně to, co vidí, a nemají žádnou „vestavěnou mapu“ skutečného nebe. Mravenci také „fotografují oblast“, ale nedívají se na nebeská tělesa, ale na krajinu kolem nich. Zoologové samozřejmě teprve musí přijít na to, co je pro hnojníky vlastně důležitější, měsíc nebo hvězdy, ale v tuto chvíli zůstávají zcela unikátními tvory: zatím nevíme o žádném jiném hmyzu, který by se mohl pohybovat kolem hvězd. .
Autor: Kirill Staševič
- Domů podél Mléčné dráhy
- PHAROAH VS CHYBY
Afričtí brouci používají trusové pelety nejen jako zdroj potravy, ale také jako „klimatizaci“, která ochlazuje jejich těla, když přepravují pelety exkrementů přes horký pouštní písek, říkají biologové v článku publikovaném v časopise Current Biology.
MOSKVA 23. října – RIA Novosti. Afričtí brouci používají trusové pelety nejen jako zdroj potravy, ale také jako „klimatizaci“, která ochlazuje jejich těla, když přepravují pelety exkrementů přes horký pouštní písek, říkají biologové v článku publikovaném v časopise Current Biology.
„Stejně jako běžné klimatizace, koule mokrého hnoje snižuje okolní teplotu odpařováním „chladiva.“ Když se broukovi přehřejí přední nohy nebo hlava žárem horkého jihoafrického slunce, vyleze na míč a ochladí se. Evoluce má úžasnou schopnost využívat stávající adaptace nebo orgány pro nové účely – v tomto případě se zdroj potravy stal prostředkem termoregulace,“ uvedl biolog Johen Smolka z univerzity v Lundu (Švédsko).
Symbol slunce
Smolka a jeho kolegové sledovali chování vrubounů (Scarabaeus lamarcki) žijících v Jihoafrické republice.
Tento hmyz se živí trusem, jehož zdroj se zpravidla nachází ve velké vzdálenosti od jejich nor. Při přepravě potravy jej brouk tlačí zadníma nohama v přísně přímé linii, čímž se vyhýbá návratu na stejnou hromadu trusu nebo kolizi s konkurenčními skaraby. V lednu 2012 autoři článku zjistili, že skarabové používají speciální formu tance jako „kompas“, určující svou polohu pomocí Slunce.
V nové práci se biologové pokusili přijít na to, jak se brouci vyhýbají přehřátí při přepravě koulí hnoje přes poušť, jejichž písek se může během zvláště horkých hodin dne zahřát až na 60 stupňů Celsia.
K tomu vědci vykopali v blízkosti nor Scarabaeus lamarcki dvě díry o průměru tři metry a umístili do nich hotové kuličky hnoje. Podmínky v těchto arénách, jak je vědci nazvali, byly výrazně odlišné. Vědci tedy první jamku udržovali v ranních hodinách ve stálém stínu, v důsledku čehož tam teplota klesla na příjemných 51 stupňů namísto 57 stupňů ve druhé aréně.
Smolka a jeho kolegové zasadili několik brouků do arén a sledovali jejich chování pozorováním hmyzu pomocí infračervené videokamery. Jak biologové očekávali, chování skarabů se výrazně lišilo v jámách s nízkou a vysokou teplotou.
Takže v prvním případě brouci jednoduše odkutáleli míč z arény, aniž by cestou udělali jedinou zastávku. Hmyz z díry s vysokou teplotou se choval úplně jinak – periodicky se zastavoval, šplhal na míč a „utíral si obličeje“ – pohyboval předníma nohama podél segmentu hlavy.
Boty pro skarabea
Biologové analyzovali záznamy infračervené kamery a objevili zvláštní jev. Když teplota hlavy nebo zadních nohou hmyzu dosáhla určité kritické úrovně, skarabeus vylezl na míč, jehož teplota byla znatelně nižší než teplota pouštního písku kvůli odpařování kapiček vody uvnitř. Podle výpočtů vědců se během 10 sekund, které brouk strávil jízdou na míči, snížila teplota nohou hmyzu o sedm stupňů.
Po objasnění podstaty takového neobvyklého chování autoři článku zkontrolovali, zda teplota nohou skaraba ovlivňuje frekvenci ochlazování. K tomu vědci zabalili broukovi nohy do silikonových botiček, které bránily jejich kontaktu s horkým pouštním pískem.
Jak vědci očekávali, skarabové s „plstěnými botami“ začali lézt na míč znatelně méně často – v průměru brouk tlačil kus jídla po dobu 20 sekund, a ne 10, jako jeho příbuzní bez „bot“.
Smolka a jeho kolegové tak mohli zjistit, že skarabové se při cestování pouštěmi vyhýbají přehřátí díky přenosné „klimatizaci“, jejíž roli hraje jejich potrava – klubko trusu. Tato adaptace pomáhá tomuto hmyzu zůstat aktivní i během nejteplejších hodin dne, a tím získat konkurenční výhodu nad ostatními členovci v afrických pouštích, uzavírají vědci.