Муравьи находят путь, используя сложную математику

Пустынный Муравей (Cataglyphis fortis), который обитает в Сахаре, очень часто совершает свои путешествия в поисках пищи зигзагообразными путями за сотни метров от дома. Не смотря на почти полное отсутствие каких-либо ориентиров или знаков, он легко может найти путь домой, избрав при этом совершенно другой маршрут. (См. также Муравьи: куча интеллекта )

Существовало несколько объяснений этой способности муравьёв, но исследователи из Германии и Швейцарии1 провели тщательный эксперимент, который исключил применение этими насекомыми каких-либо визуальных ориентиров или указателей времени и энергии. Например, когда в ходе этого эксперимента муравьи были помещены на полностью серую и ровную поверхность, они всё равно безошибочно находили путь домой.

Данное свидетельство подтверждает то, что муравьи обладают встроенным одометром, который для вычисления пройденного пути выполняет сложную математическую операцию, называемую интегрирование пути.

То есть, их маршрут делится на маленькие векторы, каждый с определённой длиной и направлением. Все эти векторы соединяются в общий "возвращающий домой" вектор, который и указывает направление и общее расстояние к их муравейнику.

Но как же насчет находящихся на пути муравьёв неровностей, являющихся для них целыми "холмами" и "долинами" и заставляющих этих насекомых проделывать более долгий путь по сравнению с совершенно ровной поверхностью? Для того, чтобы это выяснить исследователи провели эксперимент в группах из 21 муравья, тренируя их на маршрутах, состоящих из многих симметричных высоких холмов и глубоких долин (по муравьиным меркам), с целью нахождения пищи. Муравью нужно было пройти путь длиной 8.7 м, что соответствовало всего лишь расстоянию в 5.2 м на плоской поверхности. Затем исследователи изменили эту неровную поверхность на ровную поверхность. Оказалось, что муравьи проходили более короткое расстояние, которое было очень близким к расстоянию на плоской поверхности (т.е. 5.2 м).

Затем сделали наоборот: 17 муравьёв поместили на плоскую поверхность для того, чтобы они добирались до источника пищи, который находился на расстоянии 5.2 м от них. Затем эту поверхность изменили на неровную поверхность (т.е. с холмиками и долинами) и оказалось, что муравьи проходили расстояние очень близкое к расстоянию поверхности, составляющее примерно 8.7 м (учитывая холмики и долины).

Проводя подобные эксперименты на асимметричных подъемах (холмиках), исследователи исключили возможность того, что муравьи использовали только траектории подъёмов или только траектории склонов.

Это означает, что муравьи, очевидно, обладают способностью вычислять горизонтальную проекцию пройденного расстояния. То есть, изображение векторов маршрута муравья отражается на воображаемом плоском экране, который находится под местностью, по которой движется муравей, и интегрирование пути выполняется в этой двухкоординатной плоскости. Чтобы это осуществлять, муравьи каким-то образом должны уметь измерять наклоны и умножать пройденное расстояние на косинус угла наклона, чтобы определять соответствующую длину горизонтального расстояния.

Очевидно, муравьи используют внутреннее чувство, называемое проприоцепция, которое животные и люди используют для того, чтобы определять расположение частей своего тела. Вероятно, муравьи измеряют углы тем же самым способом, что и чувствуют гравитацию, т.e. с помощью проприоцепторов. Они расположены на разных местах соединения подвижных частей тела. Проприоцепторы представлены расположенными рядом специальными пластинками, которые выполняют резервную функцию, чтобы один мог принимать функцию другого в случае хирургического удаления. Всё это усложняет определение того, какие именно механизмы задействованы в точном определении расстояния местности.

Другим альтернативным механизмом, помимо горизонтальной проекции, считается ещё более сложное трёхмерное интегрирование пути, которое исследователи планируют изучать. Один из предложенных способов исследования заключается в следующем: муравьи должны обнаружить пищу, которая находится в конце наклонной плоскости, а затем муравьев помещают на поверхность, состоящую из полностью горизонтальной дорожки и полностью вертикальной дорожки на конце, где горизонтальная проекция равна нулю. Если муравьи вычисляют горизонтальную проекцию, то они не пойдут по вертикальной дорожке, а станут искать пищу в конце горизонтальной дорожки, которая соответствует расстоянию поверхности. Но если они выполняют трёхмерное интегрирование, то тогда они будут взбираться по вертикальной дорожке в поисках пищи2.

Вывод

Независимо от того, используют ли муравьи горизонтальное интегрирование пути или полное трёхмерное интегрирование, это всё равно требует сложного программирования. Верить, что такая сложная программа подразумевает присутствие разумного программиста, соответствует здравому смыслу. Однако религиозное верование в достаточность натуралистических причин означает, что эволюционисты будут отвергать эту здравую точку зрения. Они могут утверждать, что способность муравьёв находить путь домой могла возникнуть в результате случайных мутаций с постепенными усовершенствованиями, которые накопил естественный отбор.

Но это заблуждение полагать, что небольшое изменение в программе производит маленькое изменение в результате. Программисты хорошо знают, что отдельный шаг в алгоритме часто имеет далеко идущие последствия, и один единственный неправильный шаг может вызвать сбой программы. Всё это означает, что программа интегрирования пути должна быть полностью функциональной с самого начала, в противном случае она совершенно бесполезна.

Ссылки и примечания
1. Вольгмут, С., Роначер, Б. и Венер, Р., Муравьиная Одометрия в третьем измерении. Wohlgemuth, S., Ronacher, Nature 411(6839):795–798, 2001. Вернуться к тексту.
M.V., Homing in on ant navigation [comment on Ref. 1], Nature 411(6839): 752–753, 2001. Вернуться к тексту.

http://www.origins.org.ua/page.php?id_story=205

а другим они удаляли один миллиметр ног (муравьи не чувствуют боли при ампутации конечностей).
ученые под наркозом тоже не чувствуют боли при ампутации конечностей.. нужно попробовать на них поэксперементировать...

вообще интересная статья)

много спорного в выше описанных текстах.
При нахождении кратчайшего пути действительно есть метод "муравьиный алгоритм". Но он далеко не идеален.
Есть еще метод кристаллизации: замерзание воды или расплавленного метала по кратчайшему пути.
построение кристаллической решётки происходит учитывая выше описанное с помощью шагомера и навигатора. Полный бред :)
С муравьями тоже самое, явно тексты писали "ботаники" :) Думаю средней руки биохимик выдаст кучу более правдоподобных идей.
Подобные публикации реально оболванивают публику, вот он пресловутый Американский образ жизни. Шоу из нечего..

Незнаю как вам, но мне сложно представить, что настолько сложные организмы как муравьи, да и много других живых организмов (включая человека) могли возникнуть случайно, благодаря мутациям, эволюционировав из какой-то там бактерии. Эволюция вообще ненаблюдаема, почему же нас постоянно убеждают что она доказана? Я верю что вселенная и весь этот уникальный и очень сложный мир возник не просто так и не сам по себе. И я тоже очень нелюблю когда так грубо навязывается мнение всем и повсюду. Имеется в виду о доказанности эволюции, хотя по сей день эта теория остаётся только лишь теорией. Почему же о теории эволюции всем говорить можно и нужно, а о теории креационизма (о создании всего сущего Богом) нет?
А если вы счиатете что эта информация не научна, посмотрите ссылки ниже. Эти исследования уже ранее публиковались в других источниках.

Все люди почему-то ассоциируют религию и Бога.
Ни в одной религии, ни в одной церкви нет Бога!
Всё это способ заработать деньги и заморочить голову (сманипулировать) основной массе людей. Для этого все! конфирмации (коих тысячи!!! вокруг библии) подтасовывают факты, недосказывают, вырывают цытаты из контекста, искажают смысл и т.д. Иногда это доходит до абсурда!
Про себя скажу: верю, но не верую.
Верю в Бога, Природу, Абсолют....... Бог внутри меня и Я (как и любой человек) часть Бога.
Не верую - не нуждаюсь в религии какой либо, церкви и т.д.
П.С. Благодарствую, информация интересна, печален мотив для её подачи.

Думаю, всем понятно, что сей текст провокационный. Считаю, что ветку надо закрыть по причине возможной ссоры членов клуба на религиозной почве (т.е. не относящейся в принципе к тематике нашего увлечения). Сколько людей, столько и мнений. А каждый сам для себя сделает определенные выводы.

Извините, а какая "не настоящая"? У меня вот на работе сослуживиц, он кришнаит, так он уверен, что его вера самая настоящая, остальные - жалкое подражание. И ко всем кто не согласен с этим относится с нисхождением, мол не доросли ещё. Уверен на 100%, что католики считают, что их вера самая правильная, мусульмане тоже, и буддисты не отстают... Так где правда?

Наша церковь не считает себя единственно правильной. И я также так не считаю. Настоящая церковь та, и настоящие христиане те, которые говорят и поступают по написанному в Библии. И не важно в какую церковь они ходят.

как правильно сказал the5monkey, зарабатывание денег и управление массами.

никто у нас на людях деньги не зарабатывает, и тем более никто ни кем не управляет. Я об этом уже говорил. Хочешь ходи в церковь, не хочешь нет, хочешь ложи деньги, а не хочешь не ложи - никто за этим не следит, и никто за это осуждать тебя не будет. Бог никого не вынуждает приходить к Нему насильно, тем более церковь.

Принято считать, что люди это вершина эволюции (что может и верно не данный момент), живут около 2 миллионов лет и будут жить вечно. Однако забывают про динозавров, которые жили около 150 мл. лет, наверное они более удачливые жильцы на нашей планете. А теперь представьте отрезок времени в 3,5 миллиарда лет... трудно? А ведь это время на земле жили первые цианобактерии. И это тоже не голословно, а подтверждено множественными фактами, которые при желании можно перепроверить самому.

Вы как и большинство людей попались на удочку эволюционизма. И манипулируют то как-раз Вами, а не мной. Перепроверьте эти факты, если Вы утверждаете что их можно перепроверить. Наверняка Вы незнаете о существовании множества фактов, которые противоречат теории эволюции. Возьмите любую оюласть науки, и разберитесь как следует. Вот например, выберете любую категорию и почитайте - http://www.origins.org.ua/all_kategor.php. Я не утверждаю что это всё безусловная истина, это всё такая же теория, как и теория об эволюции. Изучите как следует эти две теории (а не одну только, об эволюции), и потом уже решайте сами, какая по вашему заслуживает большего доверия.

А вот существование Бога ещё ни кому не удалось доказать. Одни старинные записи, перезаписи, переводы людей, которые читали книжки людей, которые знали людей (и т.д.), которые говорили с богом. И поддерживается эта вера, попыткой человека объяснить необъяснимое. Когда-то считали, что молнии кидает бог, или это он так гневается и наказывает грешников, однако, оказалось всё намного прозаичнее. Исследование молний продолжается до сих пор, открываются новые виды молний, например спрайты, что это, что о них говорится в священном писании? А ничего, и уж поверьте, разгадают природе этого явления не священники, а учёные. И спасут нашу цивилизацию через много лет, когда солнце начнёт раздуваться и поглощать планеты (а это обязательно произойдёт), не бог, а развитые технологии и труд людей.

Вы и вправду считаете что люди верят в Бога, только потому-что что-то для них непонятно?) Это Вы сами пришли к такому выводу, или Вас кто-то в этом убедил? Люди верят в Бога, потому что видят Его проявления в своей жизни, видят то, как Он меняет жизни людей, исцеляет от неизлечимых болезней, избавляет от зависимостей. Также и я на своём опыте множество раз это испытывал. Без Бога я вообще незнаю как бы я сейчас жил и жил ли бы вообще.
Ага, спасут учёные, конечно) Они не знают до сих пор как спасти людей от ураганов, землятресений и прочих стихийных бедствий, а как всех спасти от Солнца конечно же придумают ).
Спасения человечества в одном только Боге. Приймите то, что сделал для Вас Христос на кресте. Поверьте в Него. Неужели это так трудно? Он умирал на кресте мученической смертью только для того, чтобы все люди (включаи и Вас) могли получить жизнь вечную после смерти.

Только друг другу, вы создали общество в обществе. Зачем жить отдельно?

Почему отдельно? Любой человек может к нам присоединится, если захочет. Многие верующие помогают также и неверующим, организовывают приюты для бедных, основывают реаб.центры для алкозависимых людей и т.д.

Если считаете что здесь ненадо об этом говорить, пожалуйста, можете топик закрывать и перенести обсуждение в другую ветку, например в форуме "Не по теме". Или же, те кто хочет ещё поговорить об этом, пусть пишут мне в ЛС. Но сражу скажу, что ссориться я ни с кем не собираюсь. Извините если кого-то чем-то обидел.

Вы как и большинство людей попались на удочку эволюционизма. И манипулируют то как-раз Вами, а не мной.

Муахахаха!!!!!))))
Давайте обсуждать муравьев, а не религиозные предприятия)))
PS: Возникновение жизни без вмешательства Бога после большого взрыва, так же вероятно, как и возникновение Большого Английского Словаря в результате врыва Национальной Британской библиотеки

PPS: замечу, что муравьи далеко уж не такие совершенные организмы в плане поиска правильной дороги. Каждый день наблюдаю как вагусы, зажав мучняка в мандибулах (так что голова задирается кверху, пытаются во полчаса отыскать вход в трубку ведущую в формикарий. Может им к трубке воронку приделать чтобы легче было?

Есть две скользские темы- религия и политика. Уважая мнение каждого предлагаю прекратить данное обсуждение.