Как навозный жук держит курс по небу

Некоторые навозные жуки, откатывающие шар от места сбора, используют небо как ориентир направления. Это помогает двигаться по прямой и удаляться от конкурентов. Исследователи проверяли разные сигналы: звёздное небо, свет Луны, положение Солнца и распределение небесного света.

Зачем удерживать прямую линию

Шар можно откатывать, не направляясь к заранее знакомому месту. Здесь задача состоит в том, чтобы сохранять выбранное направление от исходной точки. Изгибающийся путь может снова приблизить жука к месту, от которого он начал уходить.

Поэтому удержание курса и поиск известного убежища — разные вопросы. Результат о прямом откатывании сам по себе не доказывает, что насекомое определило своё положение на карте или знает расстояние до конечной цели. Проверять нужно конкретное поведение, наблюдаемое в опыте.

Что даёт звёздное небо

В исследовании африканских жуков обнаружили, что они сохраняли прямолинейное откатывание под звёздами, но теряли эту способность при облачности. Такая разница позволила проверить участие доступных небесных ориентиров.

Далее опыт перенесли в планетарий. Жуки одинаково хорошо держали направление при показе всего звёздного неба и при показе одного Млечного Пути. Значит, для этих условий его светлая полоса давала достаточный ориентир без изображения остальных звёзд.

Это не означает, что жук распознаёт человеческие названия созвездий. Исследование показывает использование общей небесной структуры для направления движения. И вывод относится к проверенным африканским жукам, откатывающим шары, а не автоматически к любому насекомому, называемому навозным жуком.

Лунный свет содержит ещё один сигнал

В отдельной работе показали ориентацию африканского вида по поляризации лунного света. Когда свет рассеивается в атмосфере, его колебания получают закономерную направленность. Распределение такой направленности по небу может служить ориентиром.

Этот сигнал отличается от простого наблюдения яркого диска Луны. Насекомое использует свойства освещённого неба. Поэтому отсутствие видимой отдельной точки и отсутствие всякой информации о направлении не всегда равнозначны. Но возможность именно этого вида не следует превращать в обещание одинаковой ночной ориентации всех жуков.

Дневные ориентиры имеют разный приоритет

У дневных жуков проверяли, как сочетаются солнечный ориентир, поляризация и различие яркости частей неба. Исследователи искусственно поворачивали поляризационный рисунок. Жуки меняли направление соответственно повороту, но при видимом Солнце такой ответ исчезал.

Когда Солнце было скрыто, а поляризация убрана, прямое движение всё ещё сохранялось. Отдельная проверка распределения яркости показала его участие: после искусственного разворота светового рисунка жуки выбирали противоположное направление.

Авторы связали результаты с преимуществом солнечного ориентира над двумя другими сигналами. Возможную помощь различий яркости при неоднозначной поляризационной информации, особенно при низком положении Солнца над горизонтом, они обсуждали как объяснение, а не как измеренную способность каждого жука в любой обстановке. Небесный компас, таким образом, не обязательно состоит из единственного сигнала.

Повороты на шаре помогают понять поведение

Перед откатыванием жук может подняться на шар и поворачиваться вокруг вертикальной оси. В исследовании одного дневного вида проверили обстоятельства такого «танца». Повороты возникали при потере контроля над шаром или контакта с ним, отклонениях пути и изменениях зрительных ориентиров.

Авторы предположили, что это зрительно управляемое поведение помогает установить направление и восстановить его после нарушения. Наблюдаемое движение и объяснение его роли следует различать: работа о поведении не показывает непосредственно всю внутреннюю обработку сигнала.

Навозные жуки различаются образом жизни: одни откатывают шары, другие закапывают материал на месте или остаются в нём. Поэтому рассказ о небесном курсе касается соответствующих проверенных групп. На иллюстрации показан спокойный жук на земле; по такому портрету нельзя установить выбранное направление или используемый небесный ориентир.