Исследование, проведенное в Университете Аделаиды, показало, что пчелы обладают гораздо лучшим зрением, чем было известно ранее, предлагая новое понимание жизни медоносных пчел и новые возможности для перевода этих знаний в такие области, как зрение роботов.
Результаты получены в результате «проверки зрения», проведенной западным медоносным пчелам (также известным как европейские медоносные пчелы, Apis mellifera) научным сотрудником с докторской степенью доктором Элисой Ригози (кафедра биологии Лундского университета, Швеция) в Медицинской школе Аделаиды., под руководством доктора Стивена Видермана (Медицинская школа Аделаиды, Университет Аделаиды) и профессора Дэвида О'Кэрролла (кафедра биологии Лундского университета, Швеция).
Результаты их работы опубликованы сегодня в журнале Nature Scientific Reports.
Зрение пчел изучается со времен новаторского исследования доктора Карла фон Фриша в 1914 году, в котором сообщается о способности пчел различать цвета с помощью хитроумного набора обучающих экспериментов.
«Сегодня медоносные пчелы по-прежнему являются интересной моделью среди ученых, особенно нейробиологов», - говорит доктор Ригози.
«Помимо прочего, медоносные пчелы помогают отвечать на такие вопросы, как: как крошечный мозг, состоящий из менее чем миллиона нейронов, может выполнять сложные процессы и каковы его предельные пределы? В последние несколько десятилетий это было показано что пчелы могут видеть и классифицировать объекты и изучать понятия посредством зрения, такие как понятие «симметричный» и «выше и ниже».
"Но один основной вопрос, который был решен лишь частично, заключается в следующем: какова на самом деле острота зрения медоносной пчелы? Насколько хорошо зрение пчелы?"
Д-р Видерман говорит: «Предыдущие исследователи измеряли остроту зрения пчел, но большая часть этих экспериментов проводилась в темноте. Яркий дневной свет и темная лаборатория - две совершенно разные среды, в результате чего у пчел происходят анатомические и физиологические изменения. разрешение глаза.
Фоторецепторы в зрительной системе обнаруживают изменения в интенсивности света. За каждой шестиугольной гранью сложного глаза пчелы находится восемь фоторецепторов, а их глаза состоят из тысяч граней! Естественно, мы ожидали некоторых различий в качества зрения пчел при ярком освещении по сравнению с тусклым светом», - говорит он.
Д-р Ригози, д-р Видерман и профессор О'Кэрролл решили ответить на два конкретных вопроса: во-первых, какой самый маленький четко определенный объект, который может видеть пчела? (т. е. его объектное разрешение); и, во-вторых, как далеко пчела может видеть объект, даже если она не может ясно видеть этот объект? (т.е. максимальный предел обнаруживаемости).
Для этого исследователи сделали электрофизиологические записи нейронных реакций, происходящих в отдельных фоторецепторах в глазах пчелы. Фоторецепторы - это детекторы света в сетчатке, и каждый раз, когда объект попадает в поле зрения, он регистрирует нейронный ответ.
Д-р Ригози говорит: «Мы обнаружили, что в передней части глаза, где разрешение максимально, медоносные пчелы могут четко видеть объекты размером всего 1,9° - это примерно ширина вашего большого пальца, когда вы вытяните руку перед собой.
«Зрение на 30% лучше, чем было зафиксировано ранее», - говорит она.
С точки зрения наименьшего объекта, который пчела может обнаружить, но не точно, это составляет около 0,6° - это одна треть ширины вашего большого пальца на расстоянии вытянутой руки. Это примерно одна треть того, что пчелы могут обнаружить. ясно видеть и в пять раз меньше, чем то, что до сих пор было обнаружено в поведенческих экспериментах.
Эти новые результаты показывают, что у пчел есть шанс увидеть потенциального хищника и, таким образом, убежать гораздо раньше, чем мы думали ранее, или лучше, чем мы ожидали, воспринимать ориентиры в окружающей среде, что полезно для навигации и таким образом, для выживания», - говорит доктор Ригози.
Д-р Видерман говорит, что это исследование предлагает новую и полезную информацию о зрении насекомых в более широком смысле, а также для медоносных пчел.
Мы показали, что медоносная пчела имеет более высокую остроту зрения, чем сообщалось ранее. Они могут различать более мелкие детали, чем мы первоначально думали, что имеет важное значение для интерпретации их ответов на ряд когнитивных экспериментов, которые ученые проводят. с пчелами годами.
"Важно то, что эти результаты могут также быть полезны в нашей работе по разработке робототехники на основе биотехнологий и роботизированного зрения, а также для фундаментальных исследований в области биологии пчел", - говорит он.