Ученые из Имперского колледжа Лондона и Тайбэйского зоопарка выяснили, как стрекозы ведут свои знаменитые воздушные бои. Оказалось, что сложные акробатические маневры этих насекомых подчиняются удивительно простым правилам преследования и уклонения. Результаты работы опубликованы в журнале Journal of the Royal Society Interface.
Исследователи задались вопросом: как насекомым удается вести столь динамичные поединки? Для этого они сняли более 100 воздушных сражений вида Trithemis aurora с помощью высокоскоростных стереоскопических камер. Это позволило восстановить траектории полета соперников в полном 3D-формате и сравнить их с поведением во время охоты.
Анализ показал, что маневры строятся на простых алгоритмах. Стрекозы постоянно меняются ролями преследователя и цели, стремясь занять более выгодную позицию позади соперника. При этом регулирование скорости оказалось ключевым фактором: когда одна особь подходит слишком близко к другой, она замедляется, чтобы избежать столкновения и сохранить возможность для резкого поворота.
«В поединках стрекоз важна не поимка, а позиционирование. Они представляют собой хорошую модельную систему для изучения визуального позиционирования», — поясняет первый автор исследования Сэмюэл Фабиан.
Еще одним удивительным открытием стало то, что во время сражений стрекозы летают значительно медленнее своего максимума. Несмотря на кажущуюся напряженность схватки, около трети времени насекомые проводят в режиме планирования, экономя энергию. Замедление позволяет им совершать гораздо более резкие и точные повороты, необходимые для победы в дуэли за территорию или самку.
Интересно, что поведение сражающихся стрекоз напоминает тактику воздушного боя человека. Исследователи предполагают, что схожие визуальные и двигательные ограничения заставляют совершенно разные виды использовать похожие стратегии противостояния.
В планах команды — изучить динамику борьбы у других видов летающих насекомых, таких как бабочки и мухи, чтобы понять, применимы ли открытые ими модели к другим системам. Также исследователи хотят отследить движения головы и крыльев отдельных особей с высокой точностью, что может помочь в разработке роботизированных систем, имитирующих полет насекомых.
Ранее в России нашли гигантскую цикаду возрастом 220 млн лет. Подробнее о ней рассказали в другом материале Hi-Tech Mail.