Стародавній GPS. Учені розгадали, як золоті рибки орієнтуються в просторі

Можна годинами спостерігати, як золоті рибки плавають в акваріумі вгору та вниз. Але вченим недостатньо просто спостерігати за рибками, вони вирішили з'ясувати, як вони орієнтуються у просторі, — виявилося, що в золотих рибок є дуже складна навігаційна система, яка дозволяє їм вимірювати відстань, пише The Guardian.

Більш ранні дослідження вже показували, більшість риб можуть успішно орієнтуватися в просторі. Але раніше вченим не вдавалося розгадати, які механізми вони задіюють для цього.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Група вчених із Оксфордського університету провела низку тестів на золотих рибках, щоб розгадати механізм роботи вбудованого GPS. Дослідники сподіваються, що розуміння цих механізмів можуть пролити світло на те, чи беруть участь подібні клітини мозку у внутрішньому GPS людського мозку.

У ході дослідження вчені створили спеціальний акваріум із чорними та білими смужками шириною в 2 сантиметри. Вертикальні смуги розташовувалися на стінах резервуара та навіть підлозі. У дослідженні взяли участь 9 рибок, яких команда навчила плавати вздовж резервуара. Коли золотим рибкам махали рукою, вони поверталися у вихідне становище — довжина дистанції рибок становила 70 сантиметрів.

Після цього вчені вирішили перевірити, чи здатні рибки пропливати таку ж відстань, але вже без допомоги людей. Учені провели чотири тести: у першому рибам запропонували проплисти, переключивши вертикальні смуги завширшки 1 см, у другому — візерунок змінився на клітинки з квадратами 2 сантиметри, третьому — горизонтальні лінії шириною 2 сантиметри, четвертому — лінії вирівняли за напрямом руху риб.

Загалом кожна золота рибка зробила по 45 запливів кожного з п'яти малюнків. Результати показують, що за стандартного тла та фону з вертикальними смугами 2 см золоті рибки в середньому пропливали близько 74 см (плюс-мінус 17 см). Водночас вчені виявили, що з фоном із вертикальними смугами шириною в 1 см риби повертали назад значно раніше. А за використання фону з горизонтальними смугами золоті рибки взагалі поводилися непослідовно.

Експеримент доводить, що у своїй навігаційній системі золоті рибки використовують тип "механічного оптичного потоку", що базується на візуальній щільності навколишнього середовища. Простими словами, золоті рибки відстежували, як часто вертикальний малюнок змінювався білими та чорними смугами — це стало орієнтиром для визначення довжини дистанції.

За словами вчених, ссавці, і люди в тому числі, використовують дещо інший механізм, що базується на кутовому русі зорової функції. Однак дослідники впевнені, що використання візуальної інформації для навігації виникло на початку нашого еволюційного минулого.

До речі, вчені також дійшли висновку, що золоті рибки задіяли й інші механізми для обчислення пройденої дистанції, наприклад, кількість помахів плавцями, а також вимірювання відстані від вихідної точки у вигляді стінки резервуара.

Раніше Фокус писав про те, що вчені з Ізраїлю навчили золоту рибку водити акваріум на колесах.