حیوانات از فیزیک برای ردیابی یک بو استفاده می کنند

به گزارش سیناپرس اردبیل، تحقیقات مدل‌سازی رایانه‌ای جدید نشان می‌دهد که این رفتار به‌ظاهر تصادفی در میان پستانداران علوفه‌جو در واقع همه بخشی از یک استراتژی رایحه هوشمندانه است که از فیزیک نحوه عبور بوها در هوا و در امتداد زمین بهره می‌برد.

نیکولا ریگولی، نویسنده ارشد این مطالعه، پژوهشگر فوق دکتری در مرکز یادگیری ماشین جنوا توضیح می‌دهد: «ما از آنچه می‌دانیم در مورد نحوه حمل بو توسط باد و روی زمین استفاده کردیم تا بهتر بفهمیم چرا حیوانات این رفتار را انجام می‌دهند». محققان سپس از تکنیک‌های یادگیری ماشینی برای شناسایی استراتژی بهینه برای یافتن منبع عطر استفاده کردند.

از طریق مجموعه‌ای از آزمایش‌ها، محققان شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای مختلفی را ایجاد کردند که نحوه حرکت رایحه‌ها در یک محیط متلاطم را به تصویر می‌کشد. در مرحله بعد، آنها مزایا و معایب مختلف «راهبردهای ردیابی بو» را که در میان حیوانات مشاهده می‌شود، مدل‌سازی کردند. با توجه به این مدل‌ها، یک حیوان شبیه‌سازی شده با کامپیوتر که برای ردیابی و یافتن عطر در سریع‌ترین زمان ممکن طراحی شده است، به طور متناوب بین استشمام هوا و ریختن در امتداد سطح زمین برای یافتن بو جایگزین می‌شود.

وقتی حیوانی خود را دور از باد از یک عطر خاص می‌بیند، معمولاً مکث می‌کند و خود را به سمت بالا می‌برد تا بوی بهتری بگیرد. این زاویه بالاتر شانس بهتری برای استشمام یک عطر دور در هوا ایجاد می کند.  سپس، هنگامی که حیوان به منبع بو نزدیک می‌شود، معمولاً زمین را بیشتر بو می‌کشد، در حالی که هنوز مکث می‌کند تا گهگاهی هوا را استشمام کند.رایحه‌های موجود در هوا کمیاب هستند و ردیابی آن‌ها دشوارتر از رایحه‌های کنار زمین است، اما آنها سریع‌تر و در مسافت‌های طولانی‌تر حرکت می‌کنند. گوتام ردی، سرپرست تیم تحقیق، توضیح می‌دهد که فواید استشمام در نزدیکی زمین یا هوا بسته به فاصله حیوان از منبع رایحه متفاوت است.

 آیا حیوانات در دریا هم همین کار را می‌کنند؟

جالب توجه است که نویسندگان مطالعه می گویند این یافته ها ممکن است در مورد موجودات دریایی مانند خرچنگ یا نرم تنان نیز صدق کند. این موجودات آبزی همچنین تمایل دارند بدن خود را در ارتفاعات مختلف حرکت دهند در حالی که منابع غذایی بالقوه را ردیابی می کنند. با این حال، محققان اذعان می کنند که مدل آنها نسخه بسیار ساده شده ای از آنچه در طبیعت اتفاق می افتد است.

مدل آنها برای هر متغیر احتمالی که ممکن است بر رفتار یک حیوان تأثیر بگذارد، حساب نمی کند. به عنوان مثال، حیوانات ممکن است ظرفیت حافظه مشابه یک کامپیوتر را نداشته باشند، و این محدودیت های حافظه ممکن است بر رفتار تأثیر بگذارد. ماسیمو ورگاسولا، نویسنده ارشد این مطالعه، نتیجه‌گیری می‌کند که نتایج ما الهام‌بخش سایر دانشمندان برای انجام آزمایش‌هایی با سگ‌ها، جوندگان و حیوانات آبزی است که می‌تواند به ما کمک کند تا در مورد این رفتارها در محیط‌های واقعی بیشتر بیاموزیم.

منبع:study find
مترجم: پریناز نصرتی