Hnojní brouci, jejichž údělem je válet kuličky zvířecích exkrementů, se ukázali jako velcí romantici. Ukáže se, že najdou nejkratší cestu domů, vedeni světlem Mléčné dráhy.
Již dávno je známo, že chování zvířat a rostlin závisí na poloze Měsíce a Slunce na obloze. Ale skutečnost, že skarabové, známí také jako hnojní brouci, potřebují hvězdy, byla pro vědce překvapením. Až dosud byla schopnost navigace podle hvězd známa pouze u tuleňů a ptáků, i když biologové navrhli, že světlo hvězd může být důležité pro jiná zvířata. Jako první tuto hypotézu potvrdili vrubouni.
Věda a život // Ilustrace
Věda a život // Ilustrace
Věda a život // Ilustrace
Jedinou schopností brouka chránit trusnou kouli před zásahy konkurentů je pohybovat se co nejrychleji a v přímé linii. Kuličky samotné slouží jako potrava pro brouky a jakási líheň pro larvy.
Skupina biologů vedená Marií Dacke z univerzity v Lundu (Švédsko) studovala jihoafrické skarabey (Scarabaeus satyrus). Schopnost brouků sebevědomě válet kouli trusu po přímce v téměř úplné tmě pod bezměsíčnou a jasnou oblohou vedla vědce k domněnce, že tito brouci používají jako vodítko světlo hvězd.
Pro otestování hypotézy byla postavena kruhová aréna o průměru 3 m, obehnaná bariérou vysokou 1 m. Aby se zjistilo, jak se brouci orientují v přítomnosti a nepřítomnosti hvězd, byly hlavy hmyzu zakryty drobnými kartonovými průzory, díky čemuž brouci viděli jen před sebe.
Nejkratší cesta ze středu arény k bariéře se rovnala poloměru arény – 150 cm, ale dráha brouků s hledím byla v průměru 476 cm a bez hledí mnohem méně – 207 cm. Vlivem cizího tělesa, které by mohlo broukům způsobit nepříjemnosti a tím zvýšit ujetou vzdálenost, byly úplně stejné zorníky vyrobeny z průhledného plastu. Ukázalo se, že skarabové se ve skutečnosti pohybovali různě podle toho, zda viděli hvězdy nebo ne.
Za úplňku trvalo broukům v průměru 21,4 sekundy, než dosáhli okraje arény. Za bezměsíčné hvězdné noci se čas prodloužil na 40 sekund. Brouci s hledím strávili cestováním 124 sekund, a když byla celá ohrádka zakryta neprůhledným víkem, byl průměrný čas 117 sekund. Podobně se mění chování brouků při zatažené obloze. Když mraky zakrývají hvězdy, délka cesty se prodlužuje.
V další sérii pokusů byli brouci umístěni do planetária, kde je snadné měnit jas hvězd. Ukázalo se, že hmyz není veden několika jasnými hvězdami, ale pruhem světla tvořeným Mléčnou dráhou.
Další druh, zambijský skarabeus (Scarabeus zambesianus), prokázal podobné navigační schopnosti. V létě kutálí kouli po přímce a s nástupem října, kdy je Mléčná dráha příliš nízko nad obzorem, se začíná kličkovat.
Výsledky studie byly zveřejněny v časopise Current Biology. „Dnes jsou to jediní nám známí živí tvorové s očima, kteří mají tak jedinečný a dokonalý navigační systém,“ shrnují autoři článku.
Skarabeové byli v Lundu studováni již dlouhou dobu. Kolegové Marie Dacke před rokem publikovali článek popisující, proč brouci předvádějí zvláštní tanec na kouli hnoje. Staří Egypťané věřili, že to byl způsob, jakým brouci vítali Slunce. Podle moderních vědců jde o jakési „vyladění“ vnitřního kompasu. Brouk tančí ještě před tím, než začne koulet míček a v případě jakékoli poruchy nebo zjištění překážky. Nyní vědci čelí novým výzvám, jako je zjištění, zda se schopnost hvězdné navigace vztahuje i na skarabey žijící na severní polokouli a další hmyz.
1.Hnojník v hledí, které zakrývá oblohu.
2. Brouk a jeho klubko trusu.
3. Porovnání trajektorie brouka (vlevo bez hledí, vpravo s hledím). (Aktuální biologie).
Autor: Julia Smirnová
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
