getMultiCimke()

Apró navigátorok

Sok más állatfaj, testméretéből és életmódjából adódóan, sokkal kisebb léptékben kénytelen navigálni, a túlélés érdekében. A szociális, csoportban élő rovarok általában közösen gyűjtik a táplálékot. A hangyabolyban igen összehangolt a munkamegosztás: a legtöbb egyed, őket dolgozóknak hívják, nem is képes szaporodni, az ő feladatuk az élelemszerzés, a boly karbantartása illetve a peték gondozása. A dolgozók nap mint nap elhagyják a hangyabolyt, és a környező területen kutatnak ennivaló után. A keresés során a hangyák igen kacskaringós útvonalat járnak be, amikor azonban találnak valami ehetőt, csalhatatlanul a lehető legrövidebb útvonalon térnek vissza a fészekbe.

Sorozatos kísérletek segítségével bebizonyosodott, hogy a hangyák útjuk során, mozgásuk irányát figyelembe véve, szinte másodpercenként újra és újra meghatározzák a hangyaboly irányát. Ehhez vektoriális összeadást végeznek. A vektorok irányított, meghatározott hosszúságú szakaszok; az élelemgyűjtés útvonala felrajzolható sok, egymást követő vektor sorozataként. A hangya minden forduló előtt "kiszámolja" a fészek és jelenlegi pozíciója közé húzható a vektor irányát, és ha táplálékot talál, ezt az irányt követi egészen a bolyig, tehát egyfajta belső "útvonal integrátorral" rendelkeznek. A hangyák tájékozódását segíti az is, hogy képesek megjegyezni a fészek környezetében lévő tárgyakat, amelyeket felismernek visszatértükkor. A hazatérés irányát jelző vektor mentén képesek az ellenkező irányban újra megtalálni egy gazdag tápláléklelőhelyet, és társaikat is oda tudják vezetni.

Markus Knaden, a Zürichi Egyetem munkatársa a hangyák navigációs képességeit vizsgálva úgy találta, hogy az útvonal integrátor hatékonysága nem romlik az újabb és újabb táplálékgyűjtő utak során. Ez meglepő volt, hiszen a hangyák memóriája igen korlátozott, így feltételezhetően csak kevés vektort képesek egyszerre észben tartani. A kutató azt feltételezte, hogy a hangyáknak időről időre törölniük kell memóriájukból a már szükségtelen vektorokat, hogy visszataláljanak egy gazdag élelemforráshoz vagy újabb útvonalat legyenek képesek elraktározni. Ez a mechanizmus hasonló lehet ahhoz, mint amikor megnyomjuk a számítógépen a reset gombot.

Knaden munkatársaival sivatagi hangyákat vizsgált laboratóriumban. A kísérlet első részében megvárták, míg a hangyák megtalálták az etetőben elhelyezett táplálékot. Ekkor elkapták őket, egy részüket visszahelyezték a fészekbe, a többi hangyát pedig a fészek mellé, az etető irányával átellenes oldalra tették le. A bolyba visszahelyezett egyedek ott elengedték rágóikból a táplálékdarabot, és gond nélkül visszataláltak egyenesen az etetőhöz. Azok viszont, amelyeket a fészek mellé tettek, pontosan az ellenkező irányba indultak el, arrafele, amerre a fészek található lenne, ha az etetőtől indultak volna. A kutatók úgy magyarázzák kísérletük eredményét, hogy a hangyáknak szükségük van a fészekbe való visszatérésre ahhoz, hogy agyukból törölni tudják a hazafele mutató irányt, és elindulhassanak visszafelé. Knaden és kollégái most azon dolgoznak, hogy e felfedezést felhasználják a robotok navigációs rendszereinek továbbfejlesztésében.

Kövesd az áramlatot!

A vízi élőlények számára kevés látható tereptárgy szolgálhat útjelzőül. A vízen rendkívül rosszul hatol át a fény, így a nap és a csillagok állását sem használhatják fel oly mértékben tájékozódásuk során, mint a szárazföldi állatok. Ennek ellenére sok állatfaj - lazacok, bálnák, teknősök - minden évben több ezer kilométeres vándorutat tesz meg az óceánt átszelve, hogy visszatérjen szaporodóhelyére. Sok kutató feltételezte az elmúlt évtizedekben, hogy a tengeri állatok a Föld mágneses mezejében bekövetkező apró változásokat érzékelik, és ez segíti őket úti céljuk megtalálásában. Néhány éve Kenneth Lohmann-nek, az Észak-Karolinai Egyetemen sikerült bizonyítania, hogy az álcserepes teknősök valóban érzékelik a Föld mágneses terét.

Az álcserepes teknősök Észak-Amerika keleti partjainál költenek, a kikelő kisteknősök pedig azonnal megkezdik nyolcezer kilométeres vándorlásuk az Atlanti-óceánon. Útjuk során az észak-atlanti meleg tengeráramlást követik, Floridából indulva keletnek veszik az irányt, majd Európa partjainál délre fordulnak, végül Észak-Afrika és Dél-Amerika között szelik át újra az óceánt, és északnyugatnak tartva érnek vissza Floridába. Létfontosságú számukra, hogy ne térjenenek el az áramlástól, hiszen a hideg vízben a biztos halál várna rájuk. Amikor évek múltán ivaréretté válnak, visszatérnek Florida partjaihoz, és ott szaporodnak. Lohmann és munkatársai újszülött kisteknősöket vizsgáltak egy tengervízzel töltött medencében. A medence köré elektromos huzalokból egy ketrecet építettek, amelynek segítségével mesterséges mágneses mezőt tudtak létrehozni. A kisteknősökre apró "fürdőruhát" húztak, amelyet damillal egy robotkarhoz rögzítettek, így a teknősök minden apró mozgását regisztrálni tudták.

Eredményeik igazolták várakozásaikat: a kisteknősök azonnal reagáltak a mágneses tér változásaira. A kutatók úgy állították be a mágneses mezőt, hogy az hasonló legyen ahhoz, amelyet a teknősök vándorútjuk során tapasztalnak. Amikor a Spanyolország partmenti vizeire jellemző mezőt állították be, a teknősök déli irányba kezdtek úszni, míg az Atlanti-óceánban, az Egyenlítő vidékén tapasztalható mágneses teret érzékelve az állatok északnyugat felé indultak el. Lohmann és munkatársai nem tudják biztosan, hogy a teknősök hogyan érzékelik a mágneses teret. Feltételezésük szerint az agyukban vasoxid található, amely apró iránytűként működhet. Az álcserepes teknősök azonban veszélyeztetett állatok, így nem végezhetnek agyukon anatómiai vizsgálatokat. A hipotézisek teszteléséhez ezért más módszereket kell a kutatóknak kidolgozniuk. A kísérletben vizsgált 79 kisteknőst is azonnal visszaengedték a tengerbe, így azok nekivághattak az óceánnak.