Ученые отслеживают движение живых существ
Почти через 24 века после того, как греческий философ Аристотель написал книгу «О движении животных», современные ученые все еще пытаются понять, как, почему, когда и куда движутся живые существа.
Движение необходимо для жизни, будь то дрейф в море, плавание, извивание, ползание, ходьба, бег, прыжки, полет или рассеивание семян ветром. Организму необходимо покинуть место рождения, чтобы найти пищу, избежать хищников и размножиться.
«От микробов до деревьев и слонов... движение отдельных организмов является одной из самых фундаментальных особенностей жизни на Земле», — написал эколог из Еврейского университета в Иерусалиме Ран Натан в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Натан объединяет работы в области биологии, экологии, наук об окружающей среде, физики и математики в теорию экологии движения, чтобы изучать, как и почему живые существа перемещаются с места на место для выживания и процветания. Он отредактировал специальный 76-страничный раздел на эту тему в выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences от 9 декабря 2008 года.
Даже движение человека содержит нерешенные загадки. Ученые до сих пор не могут точно объяснить, как мозг обрабатывает сигналы от глаз и ушей, чтобы управлять движениями рук и ног.
Исследования движения — не только теория. Ученые:
- Отслеживают распространение вирусов и болезней.
- Картируют распространение инвазивных сорняков, насекомых-вредителей и других угроз.
- Наблюдают, как виды, находящиеся под угрозой, пытаются адаптироваться к воздействию человека и изменению климата.
Например, эволюционный биолог из Принстонского университета Мартин Викельски изучал огромные стаи саранчи (до 100 миллиардов насекомых общим весом 200 000 тонн), опустошающие части Африки, Азии и Ближнего Востока.
Исследования движения ускоряются. Почти 26 000 научных статей по этой теме было опубликовано за последние 10 лет.
Новые технологии, такие как спутники GPS и крошечные радиопередатчики, которые можно прикреплять к крабам, птицам и бабочкам, предоставляют беспрецедентные возможности для наблюдения за их перемещениями. Например:
- Викельски использовал суперклей, чтобы прикрепить крошечные радиопередатчики к стрекозам и отследить их миграцию вдоль восточного побережья США.
- Эколог Джейсон Чепмен использовал радар для отслеживания мотыльков, саранчи и других летающих насекомых.
- Морской ученый Барбара Блок использует спутниковые метки GPS для отслеживания крупных океанских хищников в Тихом океане.
- Диана Коуэн использовала сонарные метки для наблюдения за перемещениями омаров в Северной Атлантике.
Движение необходимо даже одноклеточным организмам, таким как вирусы и бактерии, вторгающиеся в здоровые клетки.
Перемещения наших человеческих предков также являются предметом активного изучения и споров. Антропологи до сих пор не знают точно, когда наш вид, Homo sapiens, покинул Африку и каким маршрутом прошел через Ближний Восток и Азию в Европу, Сибирь, на Аляску, в Северную Америку и, в конечном итоге, до южной оконечности Южной Америки.
После ухода из Африки ранние люди провели 10 000–15 000 лет, медленно продвигаясь вдоль «так называемого прибрежного экспресса» — южного побережья Ближнего Востока, Азии, Малайзии и Индонезии. Их общий прогресс составлял около одного километра (0,6 мили) в год.