Задача построения оптимального маршрута между жилищем и местами кормления стоит перед многими животными: пчелами, птицами, приматами.Человек тоже сталкивается с необходимостью оптимизировать пути своего перемещения — в таком случае речь идет о задаче коммивояжера.
Суть ее заключается в том, что, путешествуя между ближайшими друг к другу точками, человек в конце пути оказывается на максимальном удалении от исходного пункта и ему приходится проделывать обратный путь, который получается долгим и бесполезным. Оптимальным вариантом было бы посетить часть пунктов по мере удаления от исходного пункта, а часть — на обратном пути к нему. Человек может воспользоваться картой для прокладки кратчайшего маршрута, но как с этой задачей справляются шмели?
Исследователи отмечают, что шмели полагаются на пространственную память и, исследуя местность, накапливают опыт, начиная с чистого листа. Для отслеживания траектории полета шмелей ученые использовали искусственные цветки-кормушки и гармонический радар. В результате удалось построить самую большую из когда-либо существовавших базу данных о полете шмелей.
Анализ данных показал, что шмели выбирают для посещений кормушки, находящиеся поблизости друг к другу, а дистанция полета в поисках пищи и время, затрачиваемое на питание, сокращаются по мере накопления этими насекомыми опыта.
Причем дело не в том, что шмели, исследуя местность, меняют последовательность посещения кормушек. В основе оптимизации лежат более прямые, а значит, короткие перелеты и сокращение затрат времени на определение оптимального маршрута. Ученые построили тепловые карты перемещения шмелей, на которых видно, что найденные удобные пути становятся привычными, а остальные маршруты перестают использоваться. Ученые подчеркивают, что, несмотря на это, шмели случайным образом корректируют раз установившуюся «дорожную карту».
Результаты этого исследования пригодятся в разработках систем искусственного интеллекта и робототехнике, так как задача оптимизации маршрута решается шмелями с помощью небольших ресурсов. Также понимание того, как перемещаются шмели (а они важные опылители), важно для сохранения экологического разнообразия ландшафтов, меняющихся по мере интенсификации сельского хозяйства.
Статья опубликована в журнале Scientific Reports
По информации http://sci-dig.ru/biology/shmeli-umeyut-optimizirovat-svoy-marshrut/
Обозрение "Terra & Comp".
