Прыжки белок: паркур — одно из их многочисленных проявлений ловкости

Видео с белками, прыгающими с гибких веток через невероятно большие промежутки, использующими паркур от стен, пытающимися восстановиться после неудачных приземлений — это не просто контент для YouTube. Это часть исследования, призванного понять решения, принимаемые белками за доли секунды, когда они мчатся по кронам деревьев, прыгая с ветки на ветку, используя навыки, отточенные для уклонения от хищников.

Понимание того, как белки изучают пределы своей ловкости, может помочь в создании более управляемых роботов, способных проворно перемещаться по сложному ландшафту, например, в завалах разрушенного здания для поиска выживших.

Биологи, такие как Роберт Фулл из Калифорнийского университета в Беркли, десятилетиями изучали, как животные вроде гекконов, тараканов и белок физически двигаются и как их тело помогает в сложных ситуациях. Сейчас они решают более сложную задачу: как животные решают, совершать ли прыжок, и как оценивают свои биомеханические возможности, чтобы понять, смогут ли удержаться при приземлении?

В статье в журнале Science Фулл и его бывший аспирант, а ныне доцент Натаниэль Хант, сообщают о своих экспериментах с дикими белками. Они количественно оценили, как те учатся прыгать с разных типов «трамплинов» (гибких и нет) всего за несколько попыток, как меняют ориентацию тела в полёте в зависимости от качества толчка и как корректируют манёвры приземления в реальном времени в зависимости от устойчивости цели.

Эксперименты проводились в эвкалиптовой роще кампуса, где белок-лисиц заманивали в ситуации, где им приходилось решать, прыгать ли за арахисом.

Ключевые выводы:

• Чем гибче («податливее») была ветка для толчка, тем осторожнее были белки.
• Белкам требовалось всего несколько попыток, чтобы адаптироваться к разной гибкости опоры.
• При решении о прыжке они учитывали компромисс между гибкостью ветки и размером промежутка, но гибкость ветки была в 6 раз важнее расстояния.
• Острые когти служат страховкой: ни одна белка не упала, несмотря на неудачные прыжки и приземления.
• При недолёте белки приземляются передними лапами и раскачиваются под веткой, а при перелёте перекатываются через неё.
• В сложных прыжках белки часто переориентировали тело, чтобы оттолкнуться от вертикальной поверхности (как в паркуре), для корректировки скорости и улучшения приземления.

Исследователи продолжают изучать взаимодействие биомеханики и познания, пока белки осваивают новые стратегии прыжков. Эта работа проводится в рамках консорциума, финансируемого Армейским исследовательским управлением (ARO), с целью смоделировать процессы принятия решений у белок для создания роботов с аналогичными возможностями.