Плавание в открытой воде может вызывать странное чувство клаустрофобии. Погрузив лицо в мутную воду, вы можете увидеть лишь несколько сантиметров вокруг себя. Однако обыкновенные тюлени (Phoca vitulina) легко перемещаются по мутным прибрежным водам, в которых они обитают, обнаруживая своё окружение с помощью различных органов чувств, включая ловкие усы.
Фредерике Ханке из Ростокского университета в Германии задалась вопросом, могут ли эти находчивые существа также использовать зрение, чтобы определить направление своих манёвров, несмотря на непрозрачную видимость.
«Мы хотели узнать, могут ли обыкновенные тюлени определять направление своего движения по полям оптического потока — узору движения на сетчатке, возникающему, когда тюлень проплывает мимо видимых объектов, включая частицы в воде вокруг него», — говорит она.
Для этого Ханке и её коллеги — Лаура-Мари Сандоу, Анн-Катрин Тимиан (обе из Ростокского университета) и Маркус Лаппе (Университет Мюнстера, Германия) — предложили морским котикам игровую задачу.
Они опубликовали своё открытие в Journal of Experimental Biology, что изображения частиц в мутной воде, движущихся по сетчатке в задней части глаза, достаточно, чтобы подсказать тюленям, в каком направлении они движутся.
Команда разработала три компьютерные симуляции, чтобы показать своим «коллегам»-тюленям:
* Первая симулировала движение тюленя в открытом море с блоками точек, движущимися к нему с экрана.
* Вторая имитировала проплывающее под ними морское дно с плоскостью точек, стремительно приближающихся к зрителю.
* Третья имитировала поверхность моря, текущую над головой зрителя, с другой плоскостью точек.
Затем команда предложила трём тюленям — Нику, Луке и Миро — встать перед большим экраном с симуляциями так, чтобы они могли указать, в какую сторону, влево или вправо, им кажется, что они движутся, основываясь на движении точек, прикоснувшись к красному шару по бокам их голов в обмен на награду в виде вкусных шпрот.
К счастью, Ник и Лука были ветеранами игр, поэтому они легко справились с задачей, но Миро был новичком, поэтому ему потребовалось время, чтобы научиться. Ханке вспоминает, что Миро — очень открытый тюлень, «поэтому легко справлялся со всеми новыми ситуациями».
Как только тюлени освоились с игрой, Сандоу и Тимиан следили за выбором тюленей, пока они смотрели симуляции с точками, которые, казалось, показывали, что тюлень движется в направлении, составляющем 22, 18, 14, 10, 6 или 2 градуса влево или аналогичные позиции вправо.
Затем команда задокументировала успехи животных, когда они определяли, в каком направлении они, по-видимому, движутся, хотя Ханке объясняет, что иногда они совершали ошибки. «Это живые животные, а не роботы. Ошибки, скорее всего, связаны с невнимательностью или иногда с падением мотивации», — шутит она.
И когда команда нанесла на график успехи тюленей, стало ясно, что животные были вполне способны определять, в каком направлении они движутся, основываясь просто на точках, движущихся в их поле зрения; точно так же, как мутная вода, морское дно или водная поверхность, казалось бы, двигались, когда они плавают.
Даже при слабом освещении обыкновенные тюлени могут использовать своё зрение и мутную воду, чтобы определить направление своего движения, основываясь на видимом движении объектов и частиц в воде, проплывающих мимо их глаз. И теперь Ханке хочет выяснить, могут ли эти искусные существа использовать этот визуальный эффект, чтобы определить, как далеко они проплыли, «что интересно в контексте навигации», — говорит она.
Предоставлено: The Company of Biologists.