Zagadka wewnętrznych kompasów motyli rozwiązana

Żeby dostać się do Rio muszą lecieć na południowy - zachód. Ich zachowanie jest niezmienne od lat. Okazuje się, że mają w kodzie genetycznym wewnętrzny kompas, którego używają żeby wyznaczyć kierunek podróży.

Naukowcy wierzą, że tym razem rozszyfrowali sekret wewnętrznego, genetycznie zaprogramowanego, kompasu który motyle wykorzystują do wyznaczenia kierunku drogi. - Ich kompas łączy dwie informacje- porę dnia i pozycję słońca na horyzoncie. - mówi, należąca do zespołu badawczego, Eli Shilzermann z Uniwersytetu w Waszyngtonie.

Natura motyli, ich umiejętność poprawnej oceny pory dnia oraz położenia były już znane badaczom, jednak dotychczas nie potrafili oni zrozumieć, jak mózg motyli otrzymuje i procesuje te informacje.

Taki model opracowali naukowcy z uniwersytetów w Michigan oraz Masssachusetts, zbadali jak działa mózg motyli. - Chcemy zrozumieć w jaki sposób motyl procesuje różne typy informacji.- opisuje jeden z badaczy.

Motyle używają swoich dużych oczu do monitorowania pozycji słońca na niebie. Ale to nie wystarcza żeby określić kierunek lotu. Każdy motyl musi również połączyć te informacje z informacją o porze dnia, chcąc wiedzieć dokąd lecieć. Na szczęście, niczym ludzie, mają one wewnętrzny zegar który bazuje na rytmicznych ekspresjach kluczowych genów. Zawiera on dzienną ścieżkę wzorów psychologicznych i typowych zachowań. W organizmie motyla jest ulokowany w czułkach, a informacja wędruje przez neurony do mózgu.

Biologowie wcześniej badali już rytmiczność ścieżek w czułkach, które kontrolują wewnętrzny zegar, tak samo, jak ich oczy wyłapują pozycję słońca na niebie. Teraz zespól badaczy nagrał sygnały z czułek i oczu, transportujących informację zegarowe i świetlne do mózgu.

W ich modelu są dwa neuronowe mechanizmy, jeden hamujący, a drugi nakłaniający. Balans pomiędzy tymi mechanizmami kontroli, pomaga mózgom motyli ustalić, który kierunek jest właściwy.

Lokalizacja punktu zmienia się na przestrzeni dnia w oku motyla. – Nasz model przewiduje, że motyle nie przekroczą momentu w którym popełniłyby błąd na trasie. Model jest mechanizmem kontroli, który obliczając tempo neuronów i ich siłę interakcji buduje równanie. Ma ono odpowiedzieć na pytanie, czy przyjęty przez motyla kąt lotu jest słuszny. Bazując na symulacjach, jeśli motyl zleci z trasy z powodu mgły, wiatru, lub obiektów które pojawia się na jego drodze, zawróci w taki sposób żeby uniknąć zderzenia.

Teraz potrzeba tylko dodatkowych badań, które sprawdzą spójność modelu z anatomią mózgu motyla, jego fizjologią i zachowaniem. Dotychczasowe testy wyszły pozytywnie.

Autor: mk/rp / Źródło: science daily