Біологія
Технології
Біологія
Технології

Золоті рибки навчилися керувати акваріумом на колесах

Ізраїльські науковці навчили золотих рибок пересуватися сушею, керуючи акваріумом на колесах. Так риби змогли досліджувати наземне середовище, дістаючися віддалених локацій кімнати. Автори роботи, опублікованої в журналі Behavioural Brain Research, вважають свої результати свідченням універсальності можливості навігації в просторі серед тварин.

Ben-Gurion University of the Negev

Ben-Gurion University of the Negev

Що вивчали дослідники у такий спосіб?

Для тварин, які не ведуть прикріплений спосіб життя, можливість навігації у навколишньому середовищі є ключовим умінням, якщо мова йде про виживання, оскільки воно забезпечує пошук їжі та партнера, а також ховання від загроз. При цьому істота повинна розуміти своє розташування у просторі, що є необхідною умовою для ефективного планування та здійснення направлених рухів. Тому складається враження, що навігація є універсальним за важливістю та призначенням вмінням для багатьох видів, але наразі невідомо, чи в усіх них воно обумовлене однаковими механізмами. Тобто, чи так само керується у просторі ссавець, який пересувається сушею переважно в одній площині, та риба, чиє водне середовище дає їй більшу свободу в пересуванні? Над цим питанням замислилися науковці Університету Бен-Гуріона в Неґеві.

Як вивчали навігацію тварин?

Щоб перевірити, чи механізми навігації є специфічними для конкретного виду та обумовленими середовищем його існування, вчені подумали, що треба подивитися, як тварина пересувається у нетиповому для неї просторі. Більшість риб, як відомо, добре почуваються у воді, але не пристосовані пересуватися сушею, де швидко гинуть. Та науковці знайшли спосіб підтримувати життя риби на суші й при цьому дати їй можливість досліджувати наземне середовище.

Дослідники розробили пристрій, який назвали керованим рибою апаратом (Fish Operated Vehicle). По суті, це акваріум на колесах, пересування якого здійснюється контрольованими рухами риби всередині неї. Рух апарату забезпечується камерою, лідаром та системою комп'ютерного зору, що дає змогу реєструвати позицію риби в реальному часі й здійснювати переміщення усієї системи, відповідно активуючи двигуни. Власне, керування відбувається так: коли риба наближується передом до однієї зі стінок акваріума, то акваріум на колесах починає рухатися у тому напрямку, куди дивиться риба.

У цьому дослідженні керування «рибомобілем» довірили шістьом золотим рибкам (Carassius auratus) на арені розмірами 3 на 4 метри. Щоб навчитися керувати було легше, вчені чіпляли рожеву дошку на одну з білих стін, при при наближенні якої стінкою акваріума рибка отримувала винагороду у вигляді корму.

Як впоралися з керуванням рибки?

Всупереч тому, що рибкам доводилося пересуватися у незвичному для них середовищі, візуальне сприйняття якого спотворюється через воду та стінки акваріума, за кілька днів вони навчилися керувати апаратом.

Вчені зазначають, що було не важливо, із якої точки арени запускали рибу (із кута чи центру, наприклад), вона успішно направляла свій автомобіль до стіни із рожевою міткою, і навіть коли на стінах були ще й відволікаючі дошки інших кольорів. Що цікаво, коли розташування рожевої дошки змінювали, то в перші кілька спроб тварина прямувала до попереднього місця розташування мітки. Проте десь на третій раз рибка вже одразу йшла до нової локації мітки. Це означає, що риби орієнтувалися не лише на саму кольорову дошку, а й на інші елементи довкілля при навігації. Можливо, вони більше ваги надавали самій локації у кімнаті, де раніше отримували їжу. А те, що вони вже після пари невдалих спроб стали обирати правильний маршрут, вказує на швидку адаптацію та внесення відповідних корекцій у планування та дії.

Проведення експерименту із керованим рибою апаратом. Ben-Gurion University of the Negev

Результати науковців свідчать про можливість риб пристосовуватися до навігації навіть у зовсім нетипових для них середовищах, що є складним завданням. Ймовірно, сприйняття простору має таки універсальний механізм, незалежний від середовища та спільний для різних видів. Між тим, вчені зазначають, що потрібно провести додаткові дослідження, щоб упевненіше говорити. Наприклад, подивитися, як орієнтуватимуться наземні тварини у водному середовищі.

Це не перший випадок, коли тварин вчили керувати створеним для них транспортним засобом. Приміром, минулого року вчені показали, що пацюки можуть (і самі хочуть!) керувати маленьким автомобілем, щоб діставатися бажаних локацій.