Солнечный компас по требованию

Монархи известны своей ежегодной миграцией на тысячи километров из северных штатов США в центральную Мексику. В пути они используют информацию о солнце как основной ориентир.

До сих пор было неясно, как именно мозг бабочки обрабатывает эту информацию. Ранее были описаны клетки, обрабатывающие азимут солнца, но не было известно, кодируют ли они солнце именно во время полета.

Исследование под руководством Джерома Битца и Базиля эль Джунди из Университета Юлиуса-Максимилиана в Вюрцбурге (JMU, Германия), опубликованное в Current Biology, показывает, что солнечный компас не работает постоянно. Он активируется только с началом полета: нервные клетки меняют стратегию кодирования во время полета, и нейронная сеть начинает представлять направление движения бабочки относительно солнца, как компас. Это происходит, только когда животные могут контролировать свой курс.

Эксперимент в симуляторе полета

Ученые впервые измерили нейронную активность у активно летящих монархов. Для этого бабочек закрепили на свободно вращающемся стержне в центре симулятора полета, где роль солнца играло зеленое световое пятно. Во время полета активность мозга регистрировали с помощью сверхтонких микроэлектродов.

Эксперименты доказали: для обработки солнечной информации как компасной во время миграции необходима активное движение бабочек.

"Наши результаты подчеркивают важность проведения нейронных записей у активно движущихся животных, чтобы понять, как мозг решает сложные задачи ориентации", — говорит Джером Битц, первый автор публикации.

Следующие шаги

Далее исследователи планируют изучить, как работает солнечный компас бабочек, когда они имеют доступ к естественному небу, а не просто к световому пятну. Для этого нейронные записи нужно будет проводить в симуляторах полета под открытым небом.