طراحی تردمیل برای مطالعه روی مکانیسم ناوبری مورچه

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از LiveScience، ساخت این تردمیل واقعا کار دشواری بود زیرا هم باید در ابعادی بسیار کوچک طراحی می‌شد و هم اینکه مورچه آنقدر وزن سبکی دارد که هر ابزاری به این راحتی سنگینی آن را درک نمی‌کند. دانشمندان برای ساخت این تردمیل از یک کره استفاده کردند که زیر پای مورچه می‌چرخد و در آن واحد حسگری که روی این سیستم تعبیه شده است، قدم‌های مورچه را می‌شمرد و ثبت می‌کند.

دانشمندان با کمک این تجهیزات توانستند برای نخستین رفتار پیدا کردن لانه توسط مورچه را بازسازی کنند و با دقت بی‌سابقه‌ای سرعت راه رفتن و تغییراتی را که مورچه‌ها برای پیدا کردن لانه در نحوه گام برداشتن خود انجام می‌دهند، بررسی کنند.

تردمیل‌های کروی از دهه 1960 تاکنون در مطالعات روی حیوانات کوچک مورد استفاده قرار گرفته است اما هیچ کدام از آنها حساسیت لازم برای ردیابی حرکات سریع پاهای بسیار ریز مورچه را نداشتند. دانشمندان برای این مطالعه جدید، مجبور شدند که تردمیلی را برای مورچه‌ها با حساسیت بالا طراحی کنند. در این تردمیل، یک کره یونولیتی معلق در هوا به کار رفته است که روی تمامی حرکات مورچه حساس است و دانشمندان با کمک حسگرهای ماوسی نوری حرکات این حشره را ردیابی کردند.

گفتنی است که این مطالعه روی مورچه‌ای انجام شد که در فاصله 10 متری از ورودی لانه‌اش قرار داشت در نتیجه این مورچه قبل از قرار گرفتن روی تردمیل، مسیرش را شناسایی کرده بود؛ مسیری که او را به لانه‌اش می‌رساند. زمانی که مورچه‌ها روی تردمیل قرار می‌گرفتند، با توجه به مسیری که قبلش در ذهن داشتند، شروع به حرکت کردند.

مطالعات قبلی دانشمندان می‌گوید که مسیری که مورچه‌ها در ذهن خود نگه می‌دارند، در ناوبری مورچه بسیار حیاتی است و این کار را با توجه به موقعیت خورشید و الگوهای پلاریزاسیون یا قطبش آسمان – همانند یک آهنربا- و محاسبه فاصله تا لانه با شمردن قدم‌های خود انجام می‌دهند.

این تردمیل به دانشمندان امکان داد که دریابند زمانی که مورچه‌ها سفر خود را روی تردمیل آغاز می‌کنند، مسیری مستفیم را به سوی لانه در پیش می‌گیرند. اما زمانی که مطابق انتظار خود، لانه را پیدا نمی‌کنند، از یک الگوی حرکتی متفاوت که دانشمندان آن را «حالت جست‌وجو» (Search Mode) نامیده‌اند، استفاده می‌کنند. در این حالت، مورچه‌ها سرعت‌شان را کم می‌کنند و از یک الگوی حرکتی حلقه‌زنی استفاده می‌کنند.

مترجم: نسترن صائبی