Как колибри переключают мысли в полете
Согласно новому исследованию зоологов Университета Британской Колумбии (UBC), колибри используют две различные сенсорные стратегии для управления своим полетом, в зависимости от того, зависают ли они или двигаются вперед. Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B.
«В бою колибри полагаются на то, что мы называем «внутренней моделью движения» — почти укоренившимся, интуитивным автопилотом — для измерения скорости», — говорит ведущий автор нового исследования Викрам Б. Балига. «Поступает слишком много информации, чтобы полагаться непосредственно на каждый визуальный сигнал из вашего окружения. Но при зависании или работе с сигналами, которые могут потребовать изменения высоты, мы обнаружили, что они гораздо больше полагаются на прямую визуальную обратную связь от окружающей среды в реальном времени».
Результаты не только дают представление о том, как крошечные, ловкие птицы воспринимают мир во время переходов в полете, но и могут стать основой для программирования бортовой навигации для автономных летающих и парящих транспортных средств следующего поколения.
Исследователи заставили колибри совершать повторные перелеты от насеста к кормушке в четырехметровом туннеле. Чтобы проверить, как птицы реагировали на различные визуальные стимулы, команда проецировала узоры на переднюю и боковые стены камеры. Каждый полет снимался на видео.
В некоторых сценариях исследователи проецировали на боковые стены вертикальные полосы, движущиеся с различной скоростью, чтобы имитировать степень движения вперед. Иногда горизонтальные полосы по бокам имитировали изменение высоты. На передней стене исследователи спроецировали вращающиеся завитки, призванные создать иллюзию смены положения.
«Если бы птицы получали сигналы непосредственно от визуальных стимулов, мы ожидали бы, что они будут регулировать свою скорость движения в соответствии со скоростью вертикальных полос на боковых стенах», — говорит Балига. «Но хотя птицы меняли скорость или вообще останавливались в зависимости от закономерностей, четкой корреляции не было».
Однако во время полета колибри более непосредственно адаптировались к стимулам, указывающим на изменение высоты. А во время зависания птицы также работали над тем, чтобы гораздо точнее приспособить свое положение к смещающимся спиралям, которые исследовательская группа проецировала на переднюю стену.