Тайна мотыльковых усиков

Биологи университета штата Вашингтон (University of Washington), США, провели исследование, результаты которого показали, что мотыльки в полете удерживают баланс, используя свои усики в качестве гироскопических сенсоров. Об этом пишет в последнем выпуске журнал Science. Выяснилось, что мотыльки используют в полете ту же стратегию, которую применяют для балансирования полета самолетов и ракет, крылья служат для улавливания силы Кориолиса (сила инерции, открытая французским математиком и механиком Гаспаром Густавом Кориолисом).

Известно, что мотыльки используют усики как очень чувствительные органы обоняния, которые в состоянии на расстоянии несколько километров почувствовать запах еды и присутствие самок. Ранее ученые предполагали, что усики могут помогать в полете, исключительно улавливая направления потоков воздуха.

Биолог Вашингтонского университета Саньяй Сэйн (Sanjay Sane) начал снимать на высокоскоростную камеру движения усиков в полете, пытаясь понять, каким образом насекомые преобразуют скорость воздуха в нервные импульсы. Усики оказались слишком крошечными, чтобы поддержать теорию о том, что они могут улавливать направления потоков воздуха. Но расчеты господина Сэйна показали, что они достаточно велики для того, чтобы уловить силу Кориолиса.

Биолог обнаружил, что сенсор, расположенный на основе усиков и известный как орган Джонстона, наиболее чувствителен к вибрациям, в два раза превышающим частоту взмаха крыльев. С помощью получаемых этим сенсором сигналов мотылек может контролировать любой поворот тела. Господин Сэйн также отрезал усики и понаблюдал за поведением мотыльков в слабо освещенном помещении. По его словам, мотыльки начали натыкаться на преграды, падать на пол и летать задом наперед. Некоторые даже умудрялись летать в перевернутом виде. Когда же он закрепил усики на место с помощью клея, мотыльки опять стали летать нормально.

Нил Викерс (Neil Vickers), специалист университета Юты (University of Utah) в Солт-Лейк-Сити (Salt Lake City), изучающий насекомых, говорит, что гироскопический сенсор особенно необходим ночным животным, которые не могут полностью полагаться на визуальные ощущения.

Американское исследование смогло объяснить, почему орган Джонстона настолько чувствителен к вибрациям: достаточно отражения размеров в молекулу, чтобы получить реакцию нервных окончаний. Кстати, бабочки используют для полета похожий эффект, используя головки усиков. Саньяй Сэйн сообщил, что результаты исследований могут помочь в создании искусственных насекомых-роботов.