Pouze druhé zvíře, které si nalezelo cestu polarizovaného měsíčního světla

Mnoho nočních zvířat, včetně hmyzu, jako jsou mravenci a včely, sleduje pozici Měsíce, aby si našla cestu, když se hledají potravy. Měsíc však voskuje a zmizí v cyklu a může být zakryt mraky nebo převislými stromovými baldachýny, takže zvířata nemohou vždy přímo sledovat jeho polohu.

Nyní, poprvé vědci na Macquarie University v Sydney, zjistili, že dva druhy nočních býků Ant (Myrmecia pyriformis a Myrmecia Midas) se vydat v noci s pomoc polarizovaného měsíčního světlaCož, i když je stmívanější než měsíční světlo, obsahuje neobvyklé vzory, které mohou nasměrovat cestu.

Toto je také druhý případ, kdy zvíře bylo zjištěno, že používá polarizované měsíční světlo, aby se orientovalo.

Vrácení pozdě

Při pohledu ze země sluneční světlo i měsíční světlo obsahují charakteristické polarizační vzorce. Způsob, jakým jsou tyto vzory orientovány na obloze, spíše než na umístění samotného zdroje světla, umožňuje zvířatům používat jej jako kompas.

Studie zjistila, že noční býčí mravenci byli schopni detekovat a používat polarizované měsíční svit v průběhu lunárního cyklu pro hledání potravy, a to i za půlměsíce, když je měsíční svit o 80% méně intenzivní.

Polarizační vzorce v měsíčním světle jsou také milionkrát stmívanější než na slunečním světle. Takže zatímco je známo, že mnoho zvířat je používá, jen velmi málo z nich používá první. První zvíře bylo zjištěno, že používá polarizované měsíční světlo hnojský brouk.

Vědci už věděli M. pyriformis a M. Midas Mravenci k navigaci použili polarizované sluneční světlo, ale toto světlo mizí, když slunce zapadá. Vědci studie si byli také vědomi většiny potravy M. Midas Mravenci se vrátili přes noc, zatímco noční aktivita M. pyriformis Mravenci se v noci zvětšili.

Vzorec elektronického vektoru

Slunce a Měsíc emitují nepolarizované světlo. Světlo je elektromagnetická vlna, s elektrickým polem oscilujícím kolmo k magnetickému poli a obě pole osciluje kolmo k směru vlny k pohybu.

Když se světlo pohybuje zemskou atmosférou, je rozptýleno částicemi ve vzduchu a stane se polarizovaným. Polarizace označuje specifickou orientaci elektrického pole.

Sluneční světlo i měsíční světlo rozptýlené v atmosféře jsou lineárně polarizovány, což znamená, že elektrické pole osciluje v jediné pevné rovině kolmo k pohybu vlny. Rozptýlené světlo je také orientováno 90 ° na dopadající světlo.

Protože je tímto způsobem rozptýleno mnoho světelných vln, na obloze se objeví neobvyklý vzorec, když je vidět prostřednictvím filtru, který dokáže detekovat polarizované světlo. Tomu se nazývá vzorec elektronického vektoru.

„(W) Slunce Slunce/Měsíc je poblíž horizontu, vzorec polarizovaného světlíku je obzvláště jednoduchý, s jednotným směrem polarizace přibližně rovnoběžně s severo-jižními osy,“ napsali vědci ve svém článku.

Stabilita tohoto vzoru dává zvířeti, které jej může detekovat přirozený kompas.

Pod měsícem

Vědci vytvořili lineárně polarizované světlo a vrhli ho na populaci nočních býčích mravenců ve volné přírodě, poté sledovali schopnost mravenců se orientovat vzhledem ke svým dvěma hnízdami, které se nacházejí více než 50 metrů od sebe.

V podmínkách plného, ​​voskování a ubývajících měsíců vědci otočili svůj polarisator ve směru hodinových ručiček o 45 ° a později proti směru hodinových ručiček o 45 °. V každém případě se změnil elektronický vektor světla padajícího na mravence. Mravenci odpověděli úpravou jejich cesty doleva a později doprava. Jakmile se forageři překročili oblast, kde bylo světlo vědců vrženo, znovu se upravili, aby se znovu přeorientovali podle vzoru elektronického vektoru na obloze.

Vědci použili párové testy k porovnání velikosti těchto posunů mezi počáteční orientací a východem filtru a znovu mezi východem filtru a reorientací. Spárované testy jsou statistickým nástrojem, s nímž mohou vědci určit, zda se párová pozorování – posun v tomto případě – liší mezi dvěma vzorky.

„Velikost směny je počet stupňů, které mravenci mění jejich nadpisy pod filtrem,“ řekl Cody Freas, doktorský student na Macquarie University a jeden ze spoluautorů studie.

Zatímco bylo zjištěno, že noční býčí mravenci používají polarizované měsíční svit během lunárního cyklu, jejich velikosti směny směnu klesly během zmizení. Vědci označili toto zjištění za „nečekané“. Podobně, mravenci při hledání potravy měli během voskování úplňku a voskování čtvrt Měsíční fáze ve srovnání s zmizeními.

Pod novým měsícem, když zmizel e-vektor okolního měsíčního svitu, se cesty mravenců potravy významně nezměnily, když se polarizační filtr otáčel v obou směrech. Mravenci také, když opustili filtr, přeorientovali své cesty do smysluplné míry.

Vědci použili další statistický test k porovnání rozdílů v směnných velikostech, když byl filtr otočen ve směru hodinových ručiček a proti směru hodinových ručiček přes lunární fáze.

Posun velikosti, vektorové vzdálenosti

Během úplňku, kdy měsíční svit dosáhne 80% své maximální intenzity, byly posunové velikosti 36,6 ° až 43 ° v hnízdě 1 a 21,5 ° až 28,9 ° v hnízdě 2. Podle Freas je rozdíl mezi oběma hnízdami pravděpodobně způsoben Na dlouhá vzdálenost, kterou se na své cestě do stromu prodává, 6 m, oproti 2,5 m od Nest 2.

„V krátkých délkách vektoru, stejně jako v Nest 2, se vektor, který je informován Sky Compass, stává méně spolehlivým,“ řekl a dodal, že čím déle je vzdálenost, tím „silnější“ je návod.

„Pokud tedy mravenec chodí 6 m ke stromu potravy, můžeme říci, že mravenec má 6 m vektor směřující zpět do hnízda.“ Tento vektor také (zmenšuje), když mravenec cestuje ve směru hnízda. Je to odhad aktualizace, jak daleko je hnízdo v každém okamžiku. Takže když uvolníme mravenec na půli cesty, má stále vektor, odkud byl zachycen (6 m). “

Podle Clarke Scholtze, emeritního profesora entomologie na University of Pretoria v Jižní Africe, a Marie Dacke, profesorka smyslové biologie na Lund University ve Švédsku, „Metody použité ve studii jsou vhodné.“ Do studie se ani nezúčastnil.

„I když nemůžeme porovnávat polarizační navigaci sluneční a měsíční polarizace u odchozích mravenců …, dochází k výraznému podobnosti při porovnání polarizační navigace sluneční a měsíční polarizace v navádění mravenců s hnízdem,“ napsali vědci ve svém článku.

„… zůstává neznámé, zda tito mravenci sledují kompas lunárního polarizace pomocí časově kompenzovaného lunárního kompasu, nebo zda je kompas aktualizován s odkazem na jiné narážky, jako je panorama, po celou noc,“ dodali. Je známo, že včely a pouštní mravenci takové podněty používají společně se slunečním světlem. Řekli, že budoucí výzkum by mohl zkontrolovat, zda mravenci mají způsob, jak říci, kde je Měsíc po konkrétních intervalech „odhalením nebo blokováním přístupu k obloze a známému panoramatu po stanovená doba, kdy je měsíc přirozeně viditelný přes noc…“.

Madhurima Pattanayak je spisovatel a novinář na volné noze se sídlem v Kalkatě.