Мухи чувствуют движение запахов и используют это для навигации

Выживание животных и насекомых, от волков до пчел, зависит от их способности находить источник запахов. Это сложная задача, так как ветер рассеивает и скрывает их источник. Ранее было показано, что животные и насекомые находят цель, ощущая интенсивность запахов и двигаясь против ветра.

Однако следование только ветру может сбить с пути, так же как дым из трубы рассеивается, и его шлейф не всегда ведет прямо к источнику. Ученые из Йельского университета под руководством Тьерри Эмоне и Деймона Кларка задались вопросом, есть ли у мух другой трюк: могут ли они обнаруживать движение "пакетов" запаха независимо от ветра?

В новом исследовании лаборатории Эмоне и Кларка объединили свой опыт в изучении обонятельной навигации и обнаружения движения, чтобы проверить эту гипотезу. Они обнаружили, что мухи действительно могут чувствовать направление движения самих пакетов запаха, а не только ветра.

Для этого они генетически модифицировали антенны мух, чтобы те реагировали на свет, создали "фиктивные" пакеты запаха из света и наблюдали за реакцией мух на эти сигналы в условиях безветрия и при ветре. Оказалось, что антенны мух работают в тандеме, распознавая направление движения пакетов запаха, что позволяет мухам корректировать курс, основываясь только на сигналах от этих пакетов. Статья была опубликована 9 ноября в журнале Nature.

По словам исследователей, это знание поможет не только в сельском хозяйстве (как пчелы находят цветы) и здравоохранении (как комары находят людей), но и в разработке роботов, способных обнаруживать опасности в окружающей среде (например, закопанные мины).

Работа стала возможной благодаря общему лабораторному пространству в Институте QBio, где постдок Нираг Кадакия из лаборатории Эмоне объединил два эксперимента: систему визуализации навигации мух (разработанную Махмутом Демиром) и проекционную систему для подачи оптических стимулов мухам (разработанную Брайаном ДеАнджелисом из лаборатории Кларка).