Неразлучники мастерски маневрируют в темноте
Исследователи из лаборатории Дэвида Лентинка в Стэнфордском университете изучили, как попугаи-неразлучники летают в аэродинамической трубе с боковым ветром, чтобы понять, как птицы справляются со сложными условиями при низкой видимости.
Удивительная способность
- Это первое исследование ориентации тела, шеи и головы птиц при полете в экстремальном боковом ветре под углом 45° как при ярком свете, так и в темноте, где единственным визуальным ориентиром была слабая точка света.
- К удивлению ученых, неразлучники одинаково хорошо справлялись с навигацией во всех условиях, включая темную «пещерную» среду.
- Птицы, участвовавшие в эксперименте, были «наивными» — выращены в помещении и не имели опыта полетов на ветру, что указывает на врожденный характер этой способности.
Механизм навигации
Исследование, опубликованное в PNAS, показало, что птицы используют двухкомпонентную стратегию:
- Пассивная ориентация тела: Тело птицы автоматически (пассивно) разворачивается по ветру, как флюгер, благодаря аэродинамике машущих крыльев. Это устраняет необходимость в вертикальном хвостовом оперении, как у самолетов.
- Активный поворот головы: Птицы активно скручивают шею (на 30° и более), чтобы зафиксировать взгляд на цели (источнике света). Угол этого поворота дает информацию об относительном направлении ветра и используется для управления полетом к цели.
Ключевые открытия
- Для маневрирования в боковом ветре птицам не нужен широкий визуальный горизонт или оптический поток (движение изображения по сетчатке). Это противоречит выводам многих предыдущих исследований, проведенных в неподвижном воздухе.
- Стабилизация головы в темноте, вероятно, обеспечивается вестибулярной системой, которая компенсирует отсутствие визуальных ориентиров, используя ощущение направления гравитации.
Значение для робототехники
Эта работа может вдохновить на создание более надежных и вычислительно эффективных визуальных алгоритмов управления для автономных летающих роботов.