Один из самых сложных лётных манёвров — приземление: скорость летательного аппарата нужно рассчитать так, чтобы не разбиться о приближающуюся землю. И задачу эту приходится решать не только пилотам, но и многим животным, среди которых есть и насекомые. Мозг насекомых относительно прост, кроме того, у них нет стереоскопического зрения, которое позволяло бы оценить расстояние до цели, то есть до места посадки. Как же тогда им удаётся приземляться столь мягко и точно?
Ответить на этот вопрос попытался Мандиам Шринивасан (Mandyam Srinivasan) из Квинслендского университета (Австралия). Он и его коллеги из Швеции и Германии записывали на скоростное видео приземляющихся пчёл, для которых потом рассчитывали скорость перемещения по трём направлениям. Как и ожидалось, исследователи заметили, что пчёлы перед приземлением сбрасывают скорость, но не сразу, а постепенно.
Когда мы приближаемся к какому-то объекту, он становится больше, но если мы при этом сохраняем постоянную скорость, то размеры объекта растут всё быстрее, по экспоненциальной зависимости. Как пишут исследователи в PNAS, пчёлы стараются не допустить такого ускорения роста, для чего корректируют собственную скорость так, чтобы объект перед ними увеличивался равномерно, без ускорения. Чем ближе пчёлы оказывались к месту посадки, тем медленнее они летели, так что скорость полёта падала пропорционально сокращающемуся расстоянию от насекомого до цели.
Пчела подлетает к посадочной площадке со спиральным рисунком. (Фото авторов работы.)
В опытах пчёлы летели к вертикально поставленной цели, однако, как уверяют зоологи, вряд ли при приземлении на горизонтальную плоскость пчёлы руководствуются иными правилами, чем при посадке на вертикальную поверхность. С таким «автопилотом» не обязательно знать расстояние до объекта или скорость, с какой ты летишь: главное — уметь оценить увеличение размера цели.
Исследователи попытались обмануть пчёл с помощью спирального рисунка на «посадочной площадке»: если спирали вращались в одну сторону, посадочная площадка как будто увеличивалась, если в другую — как будто уменьшалась. Пчелиный автопилот легко поддался на обман: в одном случае пчёлы замедлялись раньше, чем было нужно, а в другом — просто врезались в крутящуюся спираль.
Возможно, что такой автопилот работает не у всех насекомых. Однако пчёлам нужно садиться на цветы, и тут без тонко настроенного посадочного механизма уже не обойтись: хрупкий цветок может и не выдержать жёсткой посадки.
Исследователи, во-первых, надеются, что это подскажет какие-нибудь идеи инженерам, а во-вторых, что в будущем летательные аппараты смогут приземляться, скажем, вообще без радаров — с помощью одного лишь своего «пчелиного автопилота».
