چگونه زنبورها با گلی که بی حرکت نمی‌ماند نگه می‌دارند

ویرایش شده توسط لیزا لاک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

فرود آمدن روی یک هدف متحرک برای همه حیوانات پرنده یک چالش است. برای زنبورها، گلی که در باد تکان می‌خورد، یک سکوی فرود نامنظم ایجاد می‌کند. رسیدن به آن به معنای تطبیق حرکت جانبی آن در حالی که همچنان با آن روبرو هستید. وقتی زنبور در حال پرواز می چرخد، دیدش نسبت به گل تغییر می کند که این شاهکار را پیچیده می کند.

در یک مطالعه جدید، محققان Chenyao Wang و همکارانش در دانشگاه Wageningen و دانشگاه صنعتی دلفت یک سکوی مدور و گل مانند را در ورودی کندو قرار دادند، جایی که زنبورها یاد گرفتند برای بازگشت به خانه فرود آیند. در طول آزمایش‌ها، مدل گل در دو چرخه کامل در ثانیه به طرفین حرکت کرد و 2.5 سانتی‌متر (1 اینچ) به دو طرف موقعیت مرکزی خود حرکت کرد.

سه دوربین پرسرعت 48 سکانس فرود را ثبت کردند. این تیم پروازها را به صورت سه بعدی بازسازی کرد تا دو عمل را که با هم اتفاق می‌افتند از هم جدا کنند: حرکت به سمت برای دنبال کردن سکو و چرخش به سمت آن.

نتایج منتشر شده در ژورنال رابط انجمن سلطنتی نشان می دهد که زنبورهای عسل این دو شغل را با استفاده از اطلاعات یکسان به روش های مختلف انجام می دهند. مدل‌هایی که حرکت گل را با سرعت چرخش زنبور ترکیب می‌کردند، حرکات حشرات را از نزدیک بازتولید می‌کردند و این سوال را در مورد اینکه چگونه زنبورها هدف خود را در نظر می‌گیرند، ایجاد کردند.

آزمایش‌ها نشان داد که زنبورها به شدت با حرکات جانبی سکو مطابقت داشتند، اما در زمان عقب ماندند. این الگو به آنها اجازه می داد تا بدون نیاز به پیش بینی مسیر گل به حرکت درک شده واکنش نشان دهند.

برای حرکت به طرفین، زنبورها بانکی کردند. تجزیه و تحلیل 10 طولانی‌ترین ضبط نشان داد که شیب آنها با شتاب مورد نیاز برای تغییر مسیر نیروی آیرودینامیکی آنها مطابقت دارد، دقیقا مانند یک هلیکوپتر.

اما چه چیزی به زنبور عسل می گوید که چه زمانی و با چه شدتی پرواز خود را اصلاح کند؟ تصویر یک گل می تواند در میدان دید زنبور عسل حرکت کند، زیرا گل حرکت می کند، به دلیل حرکت زنبور یا چرخش زنبور. ردیابی تنها واکنش به تصویر نشان نمی دهد که کدام علت بر حرکت زنبور تأثیر گذاشته است.

محققان مدل‌های ریاضی را آزمایش کردند که جریان نوری (حرکت ظاهری گل در طول نمای زنبور) را با سرعت چرخش زنبور ترکیب می‌کرد. محاسبه چرخش به تفکیک نمای جدید ناشی از چرخش زنبورها از حرکت بصری ناشی از حرکت جانبی زنبورها نسبت به گل کمک کرد.

برای مدل‌های ردیابی جانبی، یک قانون ساده به خوبی کار می‌کرد: یک سیگنال ترکیبی بزرگ‌تر، شتاب نسبتا قوی‌تری ایجاد می‌کرد. بازتولید چرخش زنبورها نیاز به یک پاسخ اضافی به سرعت تغییر جریان نوری داشت که به مدل کمک می کرد تا فرمان خود را با تغییر حرکت بصری تنظیم کند.

با این حال، این مدل ها به جای شناسایی حسگرهای پشت آن، یک استراتژی کنترل احتمالی را توصیف می کنند. زنبورها می توانند سرعت چرخش خود را از طریق حس مکانیکی یا اطلاعات بصری تخمین بزنند. آزمایش بین این دو احتمال تمایز قائل نشد.

این مطالعه یک نشانه مفید دیگر را نشان داد که گل چقدر از مرکز دید زنبور عسل فاصله دارد.

مطالعه‌ای در سال 2025 با مشارکت برخی از همین محققان نشان داد که زنبورهای عسل به آرامی گل‌های مصنوعی را در نزدیکی مرکز دید خود در نوسان نگه می‌دارند. این از این ایده حمایت می‌کند که زاویه دید زنبورها به گل به هدایت رویکرد آنها کمک می‌کند.

با این حال، در مطالعه جدید، حذف آن زاویه از مدل چرخش، عملکرد زنبورها را به سختی تغییر داد. نشانه های حرکتی اهمیت بیشتری داشتند.

شبیه سازی های بیشتر به توضیح علت کمک کردند. حتی زمانی که یک زنبور شبیه‌سازی شده بدون چرخش رویکردی را آغاز کرد، پاسخ به حرکت بصری گل می‌تواند شروع چرخش به سمت هدف باشد. در شرایط آزمایش شده، پاسخ دادن به حرکت بصری گل می‌تواند به حفظ آن در مرکز کمک کند، بدون اینکه اصلاح جداگانه‌ای برای میزان دور بودن آن از مرکز انجام شود.

این تمایز برای درک رفتار مهم است. تماشای زنبوری که با یک گل روبه‌رو می‌شود، به خودی خود نشان نمی‌دهد که کدام اطلاعات چرخش را هدایت می‌کنند.

محققان اذعان می‌کنند که در آزمایش‌ها فقط از حرکت منظم جانبی استفاده شده است. آنها پیشنهاد می کنند که اطلاعات موقعیت می تواند زمانی مفیدتر شود که وزش باد گل ها را به طور غیرقابل پیش بینی حرکت کند.

آزمایش آینده استراتژی پیشنهادی در روبات‌های پرنده می‌تواند این مرز را کشف کند و در عین حال روشی نسبتا ساده برای برنامه‌ریزی رویکردی به سکوی فرود متحرک به مهندسان ارائه دهد.

توسط نویسنده ما اندرو زینین، ویرایش شده توسط لیزا لاک برای شما نوشته شده و توسط رابرت ایگان بررسی و بررسی شده است — این مقاله نتیجه کار دقیق انسانی است. ما برای زنده نگه داشتن روزنامه نگاری علمی مستقل به خوانندگانی مانند شما متکی هستیم. اگر این گزارش برای شما مهم است، لطفا یک کمک مالی (به ویژه ماهانه) در نظر بگیرید. به عنوان تشکر، یک حساب کاربری بدون آگهی دریافت خواهید کرد.

Chenyao Wang و همکاران، ادغام بصری-اینرسی زنبورها را قادر می‌سازد تا روی گل‌هایی که به سرعت در حال حرکت هستند فرود بیایند، مجله رابط انجمن سلطنتی (2026). DOI: 10.1098/rsif.2025.1198

اطلاعات مجله: Journal of the Royal Society Interface

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →

لیسانس تاریخ هنر، کارشناسی ارشد فرهنگ مادی. سردبیر سابق موزه، پیراپزشک و هماهنگ کننده پیوند. ویرایش برای Science X از سال 2021. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →