Naukowcy z Uniwersytetu Northwestern przeprowadzili szereg symulacji mózgu danio pręgowanego (gatunku ryby, która jest jednym z organizmów modelowych w biologii) do oceny, dlaczego zwierzęta te patrzą w dół podczas pływania. Okazuje się, że jest to zachowanie adaptacyjne, które ewoluowało, aby pomóc rybom w lepszej stabilizacji i unikaniu pływania “pod prąd”. Szczegóły opisano w czasopiśmie Current Biology.
Czytaj też: Ryby potrafią liczyć. Wykazał to eksperyment, w którym pluły na ekran
Dr Emma Alexander z Uniwersytetu Northwestern mówi:
Jest to podobne do siedzenia na wagonie pociągu, który się nie porusza. Jeśli pociąg obok twojego zaczyna odjeżdżać ze stacji, może cię oszukać, że ty też się ruszasz. Wizualna wskazówka z innego pociągu jest tak silna, że unieważnia fakt, że wszystkie inne zmysły mówią ci, że siedzisz nieruchomo. To jest dokładnie to samo zjawisko, które badamy u ryb. Nad nimi znajduje się wiele mylących wskazówek ruchu, ale najobfitsze i najbardziej niezawodne sygnały pochodzą z dna rzeki.
Głowa w dół
Gdy woda się porusza, ryby nieustannie próbują ustabilizować swoją pozycję, aby pozostać na miejscu. Skupienie się na innych rybach, roślinach lub szczątkach może być mylące i dawać fałszywe wrażenie, że się porusza – jak z przytoczonymi pociągami. Stabilne koryto rzeki dostarcza bardziej wiarygodnych informacji o kierunku i prędkości pływania.
Aby potwierdzić swoje przypuszczenia, zespół dr Alexander postanowił zbadać siedem miejsc w całych Indiach, w których naturalnie występują danio.
Dr Emma Alexander mówi:
Niedawno odkryto, że ryby reagują na ruch pod nimi silniej niż na ruch nad nimi. Chcieliśmy zgłębić tę tajemnicę i zrozumieć dlaczego. Wiele danio, które badamy, dorasta w zbiornikach laboratoryjnych, ale ich rodzime środowiska ukształtowały ewolucję ich mózgów i zachowań, więc musieliśmy wrócić do źródła, aby zbadać kontekst, w którym organizm się rozwinął.
Naukowcy zamknęli kamerę 360 stopni wewnątrz osłony do nurkowania i przymocował ją do zdalnie sterowanego robotycznego ramienia. Zanurzając je w wodzie, śledził cały czas ruch zwierząt, nagrywając dosłownie to, co widzą ryby. Testy powtórzono w warunkach laboratoryjnych, ale ponieważ są one znacznie bardziej statyczne, naukowcy puszczali zwierzętom różne błyski świetlne i obserwowali ich reakcje. Dane z obu eksperymentów pobrano i połączono z danymi dotyczącymi tego, jak sygnały ruchu są kodowane w mózgu ryby.
W końcu potwierdzono, że w obu scenariuszach – w środowisku naturalnym i w laboratorium – danio patrzą w dół, gdy płyną do przodu. Wywnioskowano, ze robią to po to, aby zrozumieć ruch otoczenia, a następnie pływają tak, aby mu przeciwdziałać.
Czytaj też: Czy ryby widzą więcej kolorów niż ludzie?
Dr Emma Alexander podsumowuje:
Związaliśmy wszystko razem w symulację, która pokazała, że w rzeczywistości jest to zachowanie adaptacyjne. Powierzchnia wody jest stale w ruchu, a inne ryby i rośliny poruszają się obok. Ryby wolą pomijać te informacje i skupiać się na informacjach pod nimi. Koryta rzek mają wiele tekstur, więc ryby widzą silne cechy, które mogą śledzić.
Badania te mają nie tylko znaczenie biologiczne, ale mogą posłużyć się do opracowania lepszych robotów i systemów sztucznego widzenia inspirowanych naturą.