Тюлени-геймеры раскрыли, как мутная вода помогает ориентироваться

Плавание в открытой воде может вызывать клаустрофобию. В мутной воде видимость может сокращаться до нескольких сантиметров. Тем не менее, обыкновенные тюлени (Phoca vitulina) легко ориентируются в мутных прибрежных водах, используя различные органы чувств, включая чувствительные усы.

Фредерике Ханке из Ростокского университета (Германия) стало интересно, могут ли эти находчивые животные также использовать зрение для определения направления движения, несмотря на плохую видимость.

«Мы хотели узнать, могут ли тюлени определять направление по оптическим полям потока — паттерну движения на сетчатке, возникающему, когда тюлень движется мимо видимых объектов, включая частицы в воде», — говорит она.

Чтобы это выяснить, она и её коллеги Лаура-Мари Зандов, Анн-Катрин Тимиан (оба из Ростокского университета) и Маркус Лаппе (Мюнстерский университет, Германия) предложили тюленям игровое задание.

Они опубликовали своё открытие в Journal of Experimental Biology: изображения частиц в мутной воде, движущихся по сетчатке глаза, достаточно, чтобы ныряющие тюлени могли определить направление своего движения.

Команда создала три компьютерные симуляции для своих «коллег»-тюленей:

1. Симуляция движения в открытом море, где блоки точек движутся на зрителя с экрана.
2. Симуляция морского дна, проходящего под тюленем, где плоскость точек устремляется к зрителю.
3. Симуляция поверхности моря, текущей над головой зрителя, с другой плоскостью точек.

Затем команда обучила трёх тюленей — Ника, Луку и Миро — располагаться перед большим экраном, показывающим симуляции. Им нужно было указать, в какую сторону (влево или вправо), судя по движению точек, они, казалось, двигались. Для этого они касались красного шара с соответствующей стороны головы и получали награду — вкусную кильку.

Ник и Лука были «ветеранами» игр и легко справились с задачей. Миро был новичком, и ему потребовалось время на обучение, но, по словам Ханке, он очень открыт новому и «легко справлялся со всеми новыми ситуациями».

Когда тюлени освоились, Зандов и Тимиан фиксировали их выбор, пока те смотрели симуляции. Точки двигались так, будто тюлень плывёт под углом 22, 18, 14, 10, 6 или 2 градуса влево или вправо.

Затем команда построила график успешности животных в определении кажущегося направления движения. Ханке поясняет, что иногда они ошибались: «Это живые животные, не роботы. Ошибки, скорее всего, связаны с невнимательностью или временным снижением мотивации».

График показал, что тюлени прекрасно способны определять направление движения, основываясь только на потоке точек в поле зрения — точно так же, как движутся мутная вода, дно или поверхность при плавании.

Вывод: Даже при самом слабом освещении обыкновенные тюлени могут использовать зрение и мутную воду, чтобы определить направление движения по кажущемуся движению объектов и частиц в воде, проносящихся мимо их глаз.

Теперь Ханке хочет выяснить, могут ли эти умелые животные использовать этот визуальный эффект для определения пройденного расстояния, «что интересно в контексте навигации».