简历阅读 -通过月亮,地球的极点

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通过月亮,地球的极点

动物绕过的卓越方式。

在1月份,科学新闻是Abuzz,报道称,低甲虫 - 贝壳的Trundler-up Excreta,卡住......通过莎莉戴维斯

B.ack 1月,科学新闻曾是ab随着报道称,卑鄙的甲虫 - 贝壳束缚的球形排泄物,陷入了自然之一的最小魅力乔布斯 - 使用了雄伟的方法来找到它的方式:银河系。救生员已经被证明了利用月亮的极化光以直线定向和移动他们的臭臭货物。但研究人员知道有一个备用机制,因为在夜间月亮上升到晚时,昆虫的方向感仍然非常好。瑞典隆德大学的一支团队在卡拉哈里沙漠的夜空和天文馆的受控环境下测试了他们的主题。在两个设置中,甲虫具有胜任地移动了星系的燃烧乐队的视图,而那些只提供最亮的星星或者根本没有丢失。“这是玉米玉米,但它是天空中的高速公路,一个大的大道:银河系,”其中一位研究人员讲述了纽约人

该小动物已经被证明可以利用月球的偏振光来定向,并将其臭气的货物直线移动。

我们可以为我们的巧妙交通工具感到自豪,但是动物本身能够卓越的游泳,阉割和飞行,经常有精确度。君主蝴蝶由太阳定位在美国北部和墨西哥之间旅行数千英里;海豹似乎通过海洋引导自己孤星。虽然动物移动的动机是简单的,但饲料 - 他们的作用是不是。动物拥有卓越的指南针,时钟,远程传感技术和内部地图。以下示例由2012本书的光线指导大自然的指南针:动物导航的奥秘,詹姆斯和卡罗尔古尔德。

细菌的糖冲

为了向食物来源移动,细菌比较化学品的浓度 - 通常在另一个地方的糖 - 在另一个地方,并朝向更高浓度的区域移动。他们通过延时技术这样做。微生物每隔几秒钟停止一次,并在随机方向上充电,通常借助于鞭毛,微观触手,以推动它。它将“味道”它发现自己的现场;细胞壁中的特殊蛋白质根据化学品的浓度释放到细胞中的一番电荷的离子,并控制细菌是否移动或保持静止。如果新位置具有比最后一个更丰富的挑选,在尝试新的东西之前,微生物将继续沿着该方向继续。浓度越来越越来越多,小的压力器越长,在再次尝试运气之前越长。

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这听起来不好

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百慕大蠕动的性欲蠕虫

从地点到另一个地方就像在哪里一样多。或许时间炫耀的表现的最佳的显示是发光百慕大fireworm,其从泥浆至海洋表面蠕动了满后在光的突发进行交配,连用月球周期到更精确地,在第三晚间月亮,日落后57分钟。小环节似乎有至少三个时计(或者也许是执行所有这些函数的一个):月球时钟挑选正确的一天;日常时钟判断太阳落山,以防万一白天;并且秒表弄清楚日落后的分钟数,并确定“同意时刻”,因为古尔德称之为。

塔架蚂蚁的游行

虽然蚂蚁在友好的气氛中可以依靠香味小径或地标,以便在清除食物的清除后找到洞穴,炎热的阳光,尖风和撒哈拉般的砂岩,使这一战略不可行的沙漠居住cataglyphis.蚂蚁。然而,无论途径如何寻找食物,这些生物几乎都巧妙地拒绝了回家。一种德国和瑞士队的研究人员使用了一种小说和加管方法来弄清楚如何。他们在发现食物源后绑架蚂蚁,将猪刷毛粘在一些昆虫的腿上,并截然术的一部分。当不幸的绑架症被释放时,那些有“高跷”的人会过度地遮挡他们的巢穴,那些有“树桩”的人短暂。似乎蚂蚁一直在使用“里程表”,以防止他们的步骤,这些步骤 - 可能使用ProprioreCeptors,神经细胞楔入蚂蚁解剖学的部分,记录其运动。这个里程表允许昆虫进行所谓的“路径集成:”跟踪行进方向和距离,所以他们知道它们在始终相对于出发点。一旦蚂蚁的长度发生变化,他们的路线的计算不再准确。但是,当手术增强的蚂蚁被返回到他们的巢穴然后在第二天开始觅食时,他们准确地计算了这些步骤,并使它成为良好的。

蜜蜂的舞蹈

蜂巢束缚着一捆花粉,蜜蜂每次旅行,每次旅行最多五英里,每天营业到500次旅行。当他们找到丰富的食物来源时,他们会在蜂巢处执行“Waggle舞蹈”:一个图8在它的一侧转动了对另一只蜜蜂的盛宴编码的方向。

进一步的食物,蜜蜂会跳舞的时间越长;每个窗口都会传达一个距离单位,这是根据亚种的长度。通过图8的两半的线的倾斜对应于食物相对于太阳方向的角度。婴儿蜜蜂可以了解太阳顺时针顺时针旋转(在北半球)或逆时针(在南半球),并弥补在散发出来的时间里,它会在天空中移动的速度走向多远消息。当太阳被遮挡时,蜜蜂出现看到光线在天空中有多大的独特模式1确定太阳在哪里。

当他们离开蜂巢时,蜜蜂通过测量“视觉流动”来跟踪距离,纹理表面下方的纹理表面的移动速率。这似乎可以让它们通过死亡的方式来确定它们的位置,其中远离已知位置的移动方向和速度让它们绘制一个位置。蜜蜂还可以能够形成局域区域的认知地图 - 内部表示,而不是一组定向指令。


进一步的食物,蜜蜂会跳舞的时间越长;每个窗口都会传达一个距离单位。

在一个实验中,詹姆斯古尔格培训了蜜蜂前往船上的喂食站。当他们回到蜂巢时,侦察兵跳出了位置。蜜蜂讨厌飞过水。当舞蹈指着一个湖中间的地方时,其他蜜蜂都不会遵循它 - 但是当船搬到远岸时,招募者更幸福地回家。对结果的一种解释是,不情愿的昆虫在舞蹈指向他们自己的地图上的地方,并提前弄清楚它被水包围。但是当舞蹈指向靠近岸边的地方时,他们准备检查出来。

大鼠的聪明航行

大鼠出现能够创建其环境的地图。让老鼠松散在迷宫中,即使没有隐藏的食物和惩罚的激励,他们也会学到它的布局。去除奖励的障碍,老鼠将知道拿到快捷方式。用电气部分拿出一个迷宫的大鼠,日后它会记得向安全侧晕车。雄性和雌性大鼠都有条理地探索了辐条形迷宫的八个臂,尽管雌性大鼠更喜欢使用视觉标记来确定已经探索了哪些部件,而雄性大鼠倾向于依靠他们所采取的转弯角度。

至少三种神经元似乎在大鼠导航中发挥作用。“网格细胞“火灾随着大鼠在空间中的某些位置移动,对应于普通六边形网格上的点,而”头向电池“根据生物面临的方式火。这些数据触发第三种神经元,“放置单元”,当大鼠通过熟悉的位置时,它将其自行自动。Goulds将该系统与在海马中发现的这个系统进行比较,以“精神起草表”在出生时硬连线并通过经验和探索填写。该系统可能存在于包括人类的其他哺乳动物中。阿尔茨海默患者的常见早期症状之一是迷失方向性和无法导航的,并且大脑的第一个区域之一是堕落的是海马。

海鸟的臭味飞行

被称为procellariiformes的大翅膀的海鸟家族 - 包括信天翁,坟墓和秘书 - 被认为嗅到海洋的路。他们的神经肿瘤表明,它们具有高度发达的气味感,基于其前脑区域的SLU形区域的大小,称为“嗅灯泡”。在觅食的鱼类,腐肉和克里尔的探险期间,在返回海洋中间的小岩石之前,经常覆盖数千英里的海洋,在那里他们喜欢家园。

神经医生Gabrielle Nevitt的研究加州大学戴维斯表明,在小距离,高达几百平方英里,信天翁使用视觉标记和气味羽毛(例如从死鱼或鱿鱼)朝向他们的晚餐。她推测,在较大的空间上,他们可以根据海底的深度和地形,基于积聚的微生物的气味来记住嗅觉图。某些海洋特征,如槌山脉,往往会吸引许多浮游生物,其消化产生鸟类可以检测的臭硫的化合物。在晚上,鸟儿变得懒惰:他们漂浮在水面上,等待电流将它们拖入食物的道路上。

迁移鸟类的内部地图

迁徙鸟类实现了卓越的导航壮举,但他们的技能背后的科学是令人争议和不断发展的。夜间移民喜欢草地上一张鸣禽,被认为是杆点的明星,天空中的斑点到北方的星星和太阳旋转。许多物种在黄昏时飞,当高偏振光的暗频段横向横跨天体拱顶中的最高点。此时,乐队垂直于太阳升起的地方和它在其设置的地方之间运行的线,所谓的方位角,因此使这些鸟类变得容易确定真正的北方,这是偏振带在地平线下消失的地方,在太阳升起的地方和它落在的地方之间。

但像所有好的导航员一样,迁移鸟有备份系统。如果欧洲罗宾飞到一个无法逃脱的黑暗空间,它的爪印模式将显示它跳跃西北,无论季节如何。鸟类正在检测从北极和南极散发到定向飞行方向的磁吸引力。但是,磁性不是最可靠的指南。地球的磁场线不会在杆之间北方南北奔跑,在罗盘针和真正的北方的方向之间产生称为“赤纬”的分歧,这取决于你在地球上的位置。地球的磁极也徘徊,每隔几千年就徘徊,并切换它们的极性。因此,似乎有可能校准来自磁极的鸟类或映射,需要校准其他测量,例如它们的天体指南针。

一些科学家,如歌德大学的神经生物学家Gerta Fleissner在法兰克福,认为某些鸟类上部喙中的微小磁铁矿晶体可能会向磁场的方向提醒生物。这似乎是狭窄的罗宾示例中工作的机制,并且也被认为是蝾螈,刺龙虾和海龟的方向背后。然而,由ROSWITHA和WOLFGANG WILTSCHKO的研究揭示了当磁场向下成角度 - 被称为“倾角”或“倾斜”的公制,并且在南极直线上慢慢地转向无论磁拉或“极性”的方向,北极罗宾斯将解释为北方的北方。磁铁矿受体无法解释这种现象,因此研究人员被迫寻找更多的异国情调。

更多的最近的研究建议磁性晶体可以是鸟类免疫系统的一部分,而不是磁信息的探测器。其他研究指向禽类移民眼中的量子机制的存在,这可能是从字面上看,看看磁场。当光撞击时,被称为加密色谱的光学蛋白被认为是在射击时变成量子状态,其中两个未配对的电子以称为自由基对的构型围绕两个分子填充。如果这些电子平行旋转,系统存在于称为三联状态的内容中;如果它们彼此旋转,它被称为单线。根据该子颗粒的这种精细生化纤维网运行磁场将使系统推向单向或三重态状态,这取决于场线的方向。该理论是对眼睛中这些状态的平衡的敏感性将允许鸟类感知磁场线,如穿过三维空间的螺纹,并用它来设置他们的飞行指南针。

其他研究指出了在禽类移民眼中的量子机制的存在,这可能会影响磁场。

鸟类甚至可以能够将覆盖整个大洲或甚至全球本身的地图内化。长喙水鸟被称为条尾艺术距离阿拉斯加约7,000英里,每天冬天到新西兰,有时在南太平洋的小黑色群岛停下来。在没有认知地图的情况下,很难考虑这种准确性。同样,每个秋季,群白冠的麻雀在加拿大北部,美国西北部在西南和墨西哥飞往南北数千英里的繁殖场。瑞典隆德大学的研究人员在年度迁移期间在华盛顿州捕获了一些这些鸟类,并将它们带到了新泽西州的黑暗中国家的另一边。青少年鸟儿飞南,显然没有注册排量。但成年人纠正了这种变化,将西南西南飞向正确的目的地,表明他们通过经验获得了某种大规模地图。

Loggerhead龟的磁力游泳

Loggerhead Turtles在无特色的海洋中游泳距离广阔的距离,然后不知疲倦地找到他们出生的海滩。无论是在莫桑比克还是佛罗里达州的海岸上孵化,婴儿龟将首先探测它周围的光芒,并朝着它可以看到最亮的区域。由于水的反射品质,这几乎总是朝着海洋。一旦它们被海中的水包围,这种方法就会变得无效,因此幼龟切换到波浪从开阔的海域涌出的方向。

乌龟也似乎有大西洋的内部磁性地图。2011年,一个研究人员团队北卡罗来纳大学在教堂山将婴儿海龟的离合器覆盖到游泳池中,并在地球上重新创造了两点的地磁条件。实验已经表明,海龟可以利用地球磁场的强度,这在极近的杆附近最强,并且在大致南南轴上变化,以判断纬度。但经度敏感性更为神秘,因为没有明显的线索,可靠地奔跑。然而,当研究人员将西部大西洋的磁条堵塞到波多黎各进入系统中,幼龟朝向东北地区往往,因为他们会朝着被称为大西洋景气的潮流的漩涡。当团队将系统设置为佛得角群岛周围的水域时,在东部大西洋的东部大西洋上有2,300英里,但经度不同,海龟正确地朝向西北方向。在人类使用纬度和经度来定位地图上的位置的方式,乌龟解析磁矢量,以确定它们相对于目的地的位置。

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