속도의 필요성: 벌새가 비행 중에 정신 장치를 전환하는 방법

브리티시 컬럼비아 대학(UBC) 동물학자의 새로운 연구에 따르면 벌새는 공중에 떠 있는지 또는 앞으로 움직이는지에 따라 비행을 제어하기 위해 두 가지 서로 다른 감각 전략을 사용합니다.

벌새 운동에 관한 새로운 연구의 수석 저자인 Vikram B. Baliga 박사는 “전진 전투에서 벌새는 우리가 ‘내부 전진 모델’이라고 부르는 것(거의 뿌리깊고 직관적인 자동 조종 장치)에 의존하여 속도를 측정합니다”라고 말합니다. Proceedings of the Royal Society B에 게시되었습니다. “주변의 모든 시각적 신호에 직접 의존하기에는 정보가 너무 많습니다.”

“그러나 호버링을 하거나 고도 변화가 필요할 수 있는 신호를 처리할 때 우리는 그들이 환경으로부터 실시간으로 직접적인 시각적 피드백에 훨씬 더 의존한다는 것을 발견했습니다.”

이번 발견은 작고 민첩한 새들이 비행 중 전환하는 동안 세상을 어떻게 인식하는지에 대한 통찰력을 제공할 뿐만 아니라 차세대 자율 비행 및 호버링 차량을 위한 온보드 내비게이션 프로그래밍에 정보를 제공할 수 있습니다.

벌새 비행 기록 장치

연구자들은 벌새들이 4미터 터널의 농어에서 먹이통까지 반복적으로 비행하도록 했습니다. 새들이 다양한 시각적 자극에 어떻게 반응하는지 테스트하기 위해 팀은 방의 전면과 측면 벽에 패턴을 투영했습니다. 각 비행은 비디오로 촬영되었습니다.

일부 시나리오에서 연구원들은 전진 동작의 정도를 모방하기 위해 측면 벽에 다양한 속도로 움직이는 수직 줄무늬를 투영했습니다. 때로는 측면의 가로 줄무늬가 고도의 변화를 모방하기도 했습니다. 연구원들은 전면 벽에 회전하는 소용돌이를 투사하여 위치가 바뀌는 듯한 착각을 일으키도록 설계했습니다.

“새들이 시각적 자극으로부터 직접적으로 신호를 받는다면, 우리는 그들이 측벽에 있는 수직 줄무늬의 속도에 맞춰 전진 속도를 조정할 것이라고 예상할 것입니다”라고 Baliga 박사는 말합니다. “그러나 새들이 패턴에 따라 속도를 바꾸거나 완전히 멈추기는 했지만, 깔끔한 상관관계는 없었습니다.”

그러나 비행 중에 벌새는 고도 변화를 나타내는 자극에 더 직접적으로 적응했습니다. 그리고 공중에 떠 있는 동안 새들은 연구팀이 전면 벽에 투영한 나선형 이동에 훨씬 더 가깝게 위치를 조정하기 위해 노력했습니다.

“우리의 실험은 벌새가 비행 속도를 어떻게 제어하는지 조사하기 위해 고안되었습니다.”라고 논문의 수석 저자인 Doug Altshuler 박사는 말했습니다. “그러나 벌새는 비행 중에 공중에 떠 있기 위해 자발적인 휴식을 취했기 때문에 우리는 그들의 궤적의 다양한 측면을 제어할 수 있는 두 가지 별개의 전략을 발견했습니다.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/01/240111113038.htm