Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Wśród szczególnie trudnych i złożonych problemów obliczeniowych słynny jest tak zwany „problem komiwojażera", czy szerzej: problem marszrutyzacji, czyli takiego wyznaczenia trasy, żeby jak najefektywniej obejść wszystkie kluczowe punkty. Nazwa wzięła się od anegdotycznego sprzedawcy, który potrzebuje objechać wiele miast, a chciałby zrobić to jak najkrótszą trasą.

Złożoność takiego planowania rośnie tak prędko, że szybko przekracza nie tylko możliwości człowieka, ale także największych superkomputerów, które nawet nad średnio złożonymi trasami pracować muszą wiele dni. Znajdowanie rozwiązać w czasie rzeczywistym wydaje się wręcz niemożliwe. Ale nie dla... trzmieli.

Naukowcy z Queen Mary's School of Biological and Chemical Sciences (Queen Mary University of London) ze zdumieniem odkryli, że problem zatykający największe istniejące komputery nie jest w ogóle problemem dla pospolitych trzmieli, które rozwiązują go machinalnie, oblatując dostępne źródła pożywienia jak najkrótszą trasą.

W eksperymencie, jaki przeprowadzili profesor Lars Chittka i doktor Mathieu Lihoreau wykorzystano sztuczne, komputerowo kontrolowane kwiaty zawierające nektar, oraz trzmiele, których lot śledzono i analizowano. Uczeni ciekawi byli, czy przy kolejnych „rundach" owady oblatywać będą kwiaty w takiej kolejności, w jakiej znajdowały je pierwszy raz, czy też w inny sposób. Okazało się, że już przy drugim oblocie trzmiele korzystały z najkrótszej możliwej trasy.

W jaki sposób te owady radzą sobie ze złożonością problemu? Ich wyczyn zdumiewa jeszcze bardziej, gdy uświadomimy sobie, że ich mózg ma wielkość główki szpilki, a wykonuje natychmiast obliczenia, które są upiorne dla największych superkomputerów i twardym orzechem dla najlepszych matematyków.

Naukowcy teraz zastanawiają się, jak sprawdzić algorytm, jakim posługują się trzmiele i jakie struktury w ich mózgu pozwalają na takie operacje. Odtworzenie ich działania mogłoby stanowić rewolucję w informatyce. Pokazuje to także, że z pokorą należy oceniać te malutkie móżdżki.

Share this post


Link to post
Share on other sites

od razu przypomniało mi się jak wiele lat temu jeszcze bodajże w bajtku na ostatniej stronie czytałem o tym że ktośtam wysunął teorię że mózg pszczoły wykorzystany jako komputer mogłby prowadzić wojne, widać nie była to jakaś kaczka dziennikarska

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ciekawy news, ale przydały by się jakieś szczegóły - np. ile było tych kwiatów. W przypadku problemu komiwojażera znane są proste algorytmy, które w krótkim czasie znajdują przybliżone rozwiązanie. Oczywiście gdy liczba miast jest dość mała to często to "przybliżone" rozwiązanie może być jednocześnie rozwiązaniem optymalnym (czyli najkrótszym możliwym). Zatem przypuszczalnie mózg trzmiela nie "wyrasta" ponad klasyczny model obliczeń, ale i tak wciąż zaskakuje człowieka swoim dostosowaniem do pewnego wycinka rzeczywistości (w tym przypadku minimalizacją zużycia energi) :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Niestety, londyński uniwerek nie podał większej ilości szczegółów — jeśli takie są, to zawsze streszczam, bo wiem, że wielu Czytelników jest dociekliwych.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Najzabawniejsze jest to, że nie będziemy wiedzieć czy trzmiele rozwiązały problem dopóki sami go nie rozwiążemy :) Na razie wiemy tylko, że drugi oblot jest inny od pierwszego.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jest to problem bardziej z zakresu biologi a nie matematyki. Gdyby uczeni różnych specjalności zaczęli współpracować ze sobą to nie błądzili by we mgle. Od dawna już wiadomo że zwierzęta posiadają swój własny szczególny zmysł orientacji jeszcze nie zbadany przez naukowców - taki biologiczny GPS który pozwala np ptakom na dalekie przeloty.

Share this post


Link to post
Share on other sites

W mojej komórce ten problem został już rozwiązany. Google maps też jakoś sobie radzi.

 

chyba nie zrozumiałeś problemu. nie chodzi o wyliczenie najkrótszej trasy między dwoma punktami, tylko wpisujesz lokalizacje np. 49 punktów (np. miasta wojewódzkie w Polsce sprzed nowego podziału) i komputer ma wyliczyć najkrótszą możliwą trasę między nimi, w trakcie której zawitasz tylko 1 raz w każdym mieście i wrócisz do punktu wyjścia.

 

Najprostszy możliwy algorytm komiwojażera działa tak, że sprawdza wszystkie możliwe trasy i wybiera najkrótszą, w przypadku 5 miast to drobiazg, przy 50 miastach już jest ciężko, ale do policzenia przez komputery. Jak by miast wpisać np. 500... zapchasz każdy sprzęt. (w przypadku najprostszego algorytmu porównawczego) Dlatego stosuje się bardziej zaawansowane algorytmy dotyczące teorii grafów, polegające na znalezieniu minimalnego cyklu Hamiltona w pełnym grafie ważonym.

 

Tak naprawdę rozwiązań tego problemu jest wiele, jednak wszystkie wymagają zaawansowanej matematyki i złożonych programów. Algorytmy działają na zasadzie permutacji i przybliżeń. Stosuje się też algorytmy genetyczne do rozwiązania tego problemu. Dlatego tym bardziej zaskakuje, że coś wielkości główki od szpilki jest w stanie ten problem sprawnie rozwiązywać w bardzo krótkim czasie. :)

 

Ponownie chylimy czoła przed naturą! A mnie dodatkowo zastanawia to - czemu ludzki mózg ma z tym problem, do tego stopnia że musi posiłkować się superkomputerami. Czyżby nasz mózg był zbyt skomplikowany i np. poświęcił specjalizację w danej dziedzinie dla ogólnej uniwersalności? Bo możliwe że kiedyś było to dla nas równie proste jak dla pszczoły... i się nawet nasi praprzodkowie na tym nie zastanawiali, tylko to robili odwiedzając kolejne źródła pożywienia.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Brakuje mi bardzo podstawowej informacji. Ile standardowo kwiatów jest w stanie optymalnie oblecieć trzmiel.

Bez tej informacji wiemy jedynie że jest to skomplikowany problem. Ale nei wiemy czy np. trzmiel maksymalnie wybiera do oblotu 20 kwiatów ponieważ to już całkowicie mu wystarcza. I np. z 30 by sobie już nie poradził?

Bez tej informacji jest to wiadomość typu wymyśliłem sobie dziś że ....

Niezależnie od tego, wciąż "Nobel z informatyki" do zdobycia.

Czy ludzki mózg ma z tym problem to nie wiem. Nie słyszałem o testowaniu ludzi. Może jakby ktoś od dziecka zapylał kwiatki to też byłby mistrzem. Jest takie powiedzenie: trenuj 1000 h i będziesz uczniem ale trenuj 10 000 h i będziesz mistrzem.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Najzabawniejsze jest to, że nie będziemy wiedzieć czy trzmiele rozwiązały problem dopóki sami go nie rozwiążemy  Na razie wiemy tylko, że drugi oblot jest inny od pierwszego.

 

No niekoniecznie, sądzę, że liczba kwiatów podczas eksperymentu nie była na tyle duża, żeby nie można było sprawdzić, czy wybierana trasa jest optymalna.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jurgi ale nie wiadomo czy liczba była na tyle duża ze trzmiele rozwiązły istotnie trudny obliczeniowo problem. Kilka punktów człowiek na kartce albo i w głowie zoptymalizuje. Taki trzmiel to nic innego jak algorytm genetyczny rozwiązujący ten problem :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

chyba nie zrozumiałeś problemu.

Chyba nie zrozumiałem, bo nigdzie nie napisałem, że wyznaczyłem trasę między dwoma punktami. Można oczywiście rozwiązywać problem w sferze teoretycznej. Jednak czasem w życiu bywa tak, że trzeba faktycznie odwiedzić kilka miejscowości, niekoniecznie po drodze. A podróżując do tego z dziećmi, dodanie sobie do tysiąckilometrowej trasy nawet 20 km to problem. Ale jak napisał Cyberant, wykracza to poza moje zdolności intelektualne.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jeśli kwiatki ustawione są w sposób oczywisty, to człowiek czy trzmiel w sekundę znajdzie trasę, choćby kwiatków było 1000. A komputer i tak zacznie żmudnie sprawdzać każdą kombinację, bo na razie kompy mało co innego potrafią. Ale teoretycznie możliwe powinno być stworzenie komputera na podobieństwo mózgu.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Chyba nie zrozumiałem, bo nigdzie nie napisałem, że wyznaczyłem trasę między dwoma punktami. Można oczywiście rozwiązywać problem w sferze teoretycznej. Jednak czasem w życiu bywa tak, że trzeba faktycznie odwiedzić kilka miejscowości, niekoniecznie po drodze. A podróżując do tego z dziećmi, dodanie sobie do tysiąckilometrowej trasy nawet 20 km to problem. Ale jak napisał Cyberant, wykracza to poza moje zdolności intelektualne.

 

Przepraszam jeśli odniosłeś mój post jako atak na Ciebie, nie to było moim zamiarem. I nigdzie też nie napisałem nic, co by mogło uwłaszczać Twojej inteligencji!

 

Napisałeś, że problem ten jest rozwiązany w Twojej komórce i w mapach google. Stąd wywnioskowałem że jesteś w błędzie, bo w google maps nie ma nigdzie opcji: "Wpisz ileś tam (n) miast i google znajdzie ci trasę optymalną między nimi" W Twój telefon też nie zaglądałem, ale podejrzewam, że masz w nim jakąś standardową nawigację, która również tej funkcji nie posiada... W google i w nawigacjach masz ustalanie trasy między n-punktami, w kolejności zdefiniowanej przez Ciebie. A to zbytnie uproszczenie i nie podchodzi pod rozwiązanie omawianego problemu grafów :) Jeśli odniosłeś to jako atak na Ciebie to jeszcze raz sorki, ale zaszła pomyłka! Ja chciałem tylko podyskutować i preferuje sposób kulturalny a nie napastliwy :D Pozdrawiam!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Korzystanie z Google to właśnie analogia bycia trzmielem. Bo wskazując punkty podroży Google jesteśmy trzmielem :).

Google upraszcza problem do wyznaczenia trasy miedzy dwoma punktami

Share this post


Link to post
Share on other sites

# Tolo 'Bo wskazując punkty podroży Google jesteśmy trzmielem "

 

chyba Ty! ot co, teraz to się dopiero zdenerwowałem!

 

 

 

:)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Trzmiel nie powinien latać, ale o tym nie wie, i lata, Lot trzmiela przeczy prawom fizyki. Setki tysięcy trafień w wyszukiwarkach, rozpaleni komentatorzy i teorie spiskowe, posiłkujące się tym mitem pokazują, jak bardzo trwałe potrafią być niektóre fałszywe przekonania. Bo przecież niemal każdy z nas słyszał, że zgodnie z prawami fizyki trzmiel latać nie powinien i każdy z nas widział, że jednak lata. Naukowcy najwyraźniej coś przed nami ukrywają lub coś nie tak jest z fizyką. A może coś nie tak jest z przekonaniem o niemożności lotu trzmiela?
      Obecnie trudno dociec, skąd wziął się ten mit. Jednak z pewnością możemy stwierdzić, że swój udział w jego powstaniu miał francuski entomolog Antoine Magnan. We wstępie do swojej książki La Locomotion chez les animaux. I : le Vol des insectes z 1934 roku napisał: zachęcony tym, co robione jest w lotnictwie, zastosowałem prawa dotyczące oporu powietrza do owadów i, wspólnie z panem Sainte-Lague, doszliśmy do wniosku, że lot owadów jest niemożliwością. Wspomniany tutaj André Sainte-Laguë był matematykiem i wykonywał obliczenia dla Magnana. Warto tutaj zauważyć, że Magnan pisze o niemożności lotu wszystkich owadów. W jaki sposób w popularnym micie zrezygnowano z owadów i pozostawiono tylko trzmiele?
      Według niektórych źródeł opowieść o trzmielu, który przeczy prawom fizyki krążyła w latach 30. ubiegłego wieku wśród studentów niemieckich uczelni technicznych, w tym w kręgu uczniów Ludwiga Prandtla, fizyka niezwykle zasłużonego w badaniach nad fizyką cieczy i aerodynamiką. Wspomina się też o „winie” Jakoba Ackereta, szwajcarskiego inżyniera lotnictwa, jednego z najwybitniejszych XX-wiecznych ekspertów od awiacji. Jednym ze studentów Ackerta był zresztą słynny Wernher von Braun.
      Niezależnie od tego, w jaki sposób mit się rozwijał, przyznać trzeba, że Magnan miałby rację, gdyby trzmiel był samolotem. Jednak trzmiel samolotem nie jest, lata, a jego lot nie przeczy żadnym prawom fizyki. Na usprawiedliwienie wybitnych uczonych można dodać, że niemal 100 lat temu posługiwali się bardzo uproszczonymi modelami skrzydła owadów i jego pracy. Konwencjonalne prawa aerodynamiki, używane do samolotów o nieruchomych skrzydłach, rzeczywiście nie są wystarczające, by wyjaśnić lot owadów. Tym bardziej, że Sainte-Laguë przyjął uproszczony model owadziego skrzydła. Tymczasem ich skrzydła nie są ani płaskie, ani gładkie, ani nie mają kształtu profilu lotniczego. Nasza wiedza o locie owadów znacząco się zwiększyła w ciągu ostatnich 50 lat, a to głównie za sprawą rozwoju superszybkiej fotografii oraz technik obliczeniowych. Szczegóły lotu trzmieli poznaliśmy zaś w ostatnich dekadach, co jednak nie świadczy o tym, że już wcześniej nie wiedziano, że trzmiel lata zgodnie z prawami fizyki.
      Z opublikowanej w 2005 roku pracy Short-amplitude high-frequency wing strokes determine the aerodynamics of honeybee flight autorstwa naukowców z Kalifornijskiego Instytut Technologicznego (Caltech) oraz University of Nevada, dowiadujemy się, że większość owadów lata prawdopodobnie dzięki temu, iż na krawędzi natarcia ich skrzydeł tworzą się wiry. Pozostają one „uczepione” do skrzydeł, generując siłę nośną niezbędną do lotu. U tych gatunków, których lot udało się zbadać, amplituda uderzeń skrzydłami była duża, a większość siły nośnej było generowanej w połowie uderzenia.
      Natomiast w przypadku pszczół, a trzmiele są pszczołami, wygląda to nieco inaczej. Autorzy badań wykazali, że pszczoła miodna charakteryzuje się dość niewielką amplitudą, ale dużą częstotliwością uderzeń skrzydłami. W ciągu sekundy jest tych uderzeń aż 230. Dodatkowo, pszczoła nie uderza skrzydłami w górę i w dół. Jej skrzydła poruszają się tak, jakby ich końcówki rysowały symbol nieskończoności. Te szybkie obroty skrzydeł generują dodatkową siłę nośną, a to kompensuje pszczołom mniejszą amplitudę ruchu skrzydłami.
      Obrany przez pszczoły sposób latania nie wydaje się zbyt efektywny. Muszą one bowiem uderzać skrzydłami z dużą częstotliwością w porównaniu do rozmiarów ich ciała. Jeśli przyjrzymy się ptakom, zauważymy, że generalnie, rzecz biorąc, mniejsze ptaki uderzają skrzydłami częściej, niż większe. Tymczasem pszczoły, ze swoją częstotliwością 230 uderzeń na sekundę muszą namachać się więcej, niż znacznie mniejsza muszka owocówka, uderzająca skrzydłami „zaledwie” 200 razy na sekundę. Jednak amplituda ruchu skrzydeł owocówki jest znacznie większa, niż u pszczoły. Więc musi się ona mniej napracować, by latać.
      Pszczoły najwyraźniej „wiedzą” o korzyściach wynikających z dużej amplitudy ruchu skrzydeł. Kiedy bowiem naukowcy zastąpili standardowe powietrze (ok. 20% tlenu, ok. 80% azotu) rzadszą mieszaniną ok. 20% tlenu i ok. 80% helu, w której do latania potrzebna jest większa siła nośna, pszczoły utrzymały częstotliwość ruchu skrzydeł, ale znacznie zwiększyły amplitudę.
      Naukowcy z Caltechu i University of Nevada przyznają, że nie wiedzą, jakie jest ekologiczne, fizjologiczne i ekologiczne znaczenie pojawienia się u pszczół ruchu skrzydeł o małej amplitudzie. Przypuszczają, że może mieć to coś wspólnego ze specjalizacją w kierunku lotu z dużym obciążeniem – pamiętajmy, że pszczoły potrafią nosić bardzo dużo pyłku – lub też z fizjologicznymi ograniczeniami w budowie ich mięśni. W świecie naukowym pojawiają się też głosy mówiące o poświęceniu efektywności lotu na rzecz manewrowości i precyzji.
      Niezależnie jednak od tego, czego jeszcze nie wiemy, wiemy na pewno, że pszczoły – w tym trzmiele – latają zgodnie z prawami fizyki, a mit o ich rzekomym łamaniu pochodzi sprzed około 100 lat i czas najwyższy odłożyć go do lamusa.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      To, że trzmiele utrzymują się w powietrzu, jest raczej kwestią brutalnej siły, a nie misternej aerodynamiki – uważają naukowcy z Uniwersytetu Oksfordzkiego (Experiments in Fluids).
      Analizując lot tych owadów, przez kilka lat badacze skupiali się głównie na komputerowych modelach obliczeniowych, które upraszczały zarówno ruchy, jak i kształt skrzydeł. Brytyjczycy postanowili więc wrócić do źródeł, czyli rzeczywistego trzmiela, przedzierającego się przez wypełniony dymem tunel aerodynamiczny. Potem wystarczyło przeanalizować swobodny lot owada, uwieczniony przez kamerę zapisującą 2000 klatek na sekundę.
      Odkryliśmy, że lot trzmieli jest wyjątkowo nieudolny – w sensie aerodynamicznym są one podzielone na pół. Ich skrzydła pracują niezależnie od siebie, a przepływ powietrza jest taki, że strumienie opływające owady od prawej i lewej nie łączą się, by wspomóc lot – wyjaśnia dr Richard Bomphrey z Wydziału Zoologii.
      Wygląda więc na to, że trzmiele poruszają się inaczej niż większość latających owadów. Zaadaptowały brutalną siłę, funkcjonującą dzięki wielkiemu tułowiowi i wysokoenergetycznemu nektarowi. Podejście to może być skutkiem określonych kształtów ciała – szerokiego przekroju – albo czymś, co wyewoluowało, aby trzmiele potrafiły lepiej manewrować. Niestety, kosztem stylu latania.
      Profesor Adrian Thomas porównuje trzmiele do latających tankowców, które transportują do gniazda pyłek i nektar. Wg niego, przy takim trybie życia sprawność nie jest czymś istotnym.
      Na potrzeby eksperymentu zoolodzy nauczyli trzmiele ziemne (Bombus terrestris) latać po nektar z ciętych kwiatów przez tunel aerodynamiczny.
      Mit, że trzmiele nie powinny w ogóle latać, ma już prawie 100 lat. Na podstawie teorii aerodynamicznej z 1918-1919 r. "ustalono", że skrzydła tych owadów są zbyt małe, żeby wytworzyć wystarczającą siłę nośną.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Grupa brytyjskich uczniów szkoły podstawowej dostąpiła zaszczytu, o który próżno stara się wielu naukowców. Artykuł opisujący badania przeprowadzone przez dzieci w wieku 8-10 lat z Blackawton School został zaakceptowany do publikacji w prestiżowym magazynie Biology Letters, wydawanym przez Royal Society.
      Uczniowie badali, w jaki sposób trzmiele postrzegają kolory i wzorce. Dowiedli, że zwierzęta są w stanie zapamiętać bardzo złożone sceny, bazując właśnie na rozkładzie kolorów i tworzonych przezeń wzorów.
      Royal Society, akceptując artykuł stwierdziło, że badania są nowatorskie i zwiększają naszą wiedzę o słabo rozumianych aspektach postrzegania otoczenia przez owady. Dlatego też wyrażono zgodę na publikację.
      Dave Strudwick, dyrektor Blackawton School powiedział: Nasi uczniowie zaprojektowali, przeprowadzili i opisali eksperyment, który pozwolił nam na poznanie nowych faktów, zasłużyli więc na publikację. Co ważniejsze, mieli przy tym okazję współpracować z prawdziwymi naukowcami i sami się nimi stali - nie byli biernymi obserwatorami, ale brali udział w tworzeniu całego procesu naukowego.
      Royal Society nie zastosowało wobec uczniów żadnej taryfy ulgowej. Ich badania i artykuł musiały spełnić takie same wymogi, jak praca zawodowych naukowców.
      Artykuł jest jednak nieco niekonwencjonalny, gdyż nie zawiera odniesień do żadnej literatury fachowej. Jej język jest bowiem niezrozumiały dla dzieci. DOdano doń jednak komentarz Laurence'a Maloneya z New York University i Natalie Hempel z Exter University.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Hiszpańscy naukowcy odkryli pierwszy przykład rośliny, która ogrzewa się, wchodząc w symbiozę z drożdżami. W zamian ciemiernik cuchnący (Helleborus foetidus) oferuje swój nektar. Inne rośliny uzyskują ciepło, podążając za słońcem bądź rozkładając kwas salicylowy jak słynąca z gigantycznych śmierdzących kwiatów raflezja Arnolda.
      Carlos Herrera z Doñana Biological Station w Sewilli wyjaśnia, że drożdże występują w wielu nektarach. Trafiają tam z zapylającymi kwiaty trzmielami, które z kolei "podłapują" je na innych roślinach. Hiszpanie pobrali próbki grzybów z trzmieli z rezerwatu Sierra de Cazorla. Następnie wstrzyknęli drożdże do 37 nieskażonych wcześniej okazów ciemiernika. Uprawę osłonięto siatką, by odstraszyć zapylaczy.
      Hiszpanie porównali temperaturę kwiatów drożdżowych z temperaturą kwiatów z nektarami pozbawionymi grzybów. Średnio te pierwsze były o 2°C cieplejsze, choć – przy dużym zagęszczeniu drożdży – różnica sięgała czasem nawet 7 stopni Celsjusza. Działo się tak, ponieważ drożdże wytwarzały ciepło, rozkładając cukry.
      Po co roślinom taki skok temperatury? Niewykluczone, że dzięki temu z kwiatów uwalniają się substancje lotne, które przyciągają zapylaczy. Przyda się to, zwłaszcza że ciemierniki cuchnące kwitną bardzo wczesną wiosną, a nawet zimą. Gdy nie ma śniegu, rozgałęzione kwiatostany pojawiają się już w lutym.
      Zespół Herrery przeprowadził dwa polowe eksperymenty. W pierwszym z kwiatów usunięto drożdże, w drugim zaszczepiono nimi "dziewicze" okazy. W grupie roślin testowych i eksperymentalnych mierzono temperaturę nektaru, a także temperaturę powietrza wewnątrz i poza kwiatem.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Gorączka, ból odczuwany w niemal każdej części ciała, rozkojarzenie - któż z nas nie zna typowych objawów przeziębienia? Okazuje się, że nawet trzmiele mają problemy z koncentracją, gdy dopada je choroba. O odkryciu donoszą naukowcy z University of Leicester.
      Szef zespołu badającego zachowanie insektów, dr Eamonn Mallon, opisuje wyniki swoich obserwacji: Choroba może wpłynąć na różne zachowania, takie jak zbieranie nektaru, wybór partnera seksualnego czy ucieczka przed drapieżnikami. Kilka innych publikacji informowało o osłabieniu zdolności poznawczych u zakażonych owadów. Ciężko jest jednak oddzielić objawy powodowane przez odpowiedź immunologiczną od tych wywoływanych przez samego pasożyta. Własnie to było celem naszego badania.
      Trzmiele zostały podzielone na dwie grupy. Pierwsza z nich miała charakter grupy kontrolnej, czyli "punktu odniesienia" dla pozostałych. Owady z drugiej populacji otrzymały zastrzyk z lipopolisacharydu (LPS) - składnika ściany komórkowej bakterii zdolnego do wywołania gwałtownej odpowiedzi immunologicznej. Obie grupy owadów poddano następnie testowi, którego zadaniem była ocena zdolności poznawczych. W tym celu przygotowano sztuczne kwiaty w dwóch kolorach: niebieskim i żółtym. Przy jednym z nich ustawiono naczynie ze słodką wodą, służącą jako substytut nektaru - słodkiej nagrody za wysiłek włożony w poszukiwanie pokarmu. Następnie obserwowano zachowania trzmieli i porównano pod tym względem przedstawicieli obu badanych grup.
      Zdrowy, w pełni sprawny insekt powinien w takim badaniu odnaleźć "słodki" kwiat metodą prób i błędów, a następnie powracać do niego przy znacznej większości kolejnych przelotów. Na podstawie obserwacji niemal stu kolejnych przelotów wykazano jednak, że zwierzęta poddane zastrzykowi z LPS uzyskują w tym teście znacznie gorsze wyniki, tzn. później odnajdywały kwiat, przy którym czekała na nie nagroda. Oznacza to, że tocząca się odpowiedź układu odpornościowego znacznie zaburza czynności związane z zapamiętywaniem i zdobywaniem pokarmu.
      Jakie korzyści, oprócz walorów czysto poznawczych, ma dokonane odkrycie? Jak tłumaczy dr Mallon, odkrycie u owadów mechanizmów podobnych do tych występujących u ludzi umożliwia ustalenie nowego modelu badawczego, dzięki któremu możliwa będzie analiza zjawiska w warunkach laboratoryjnych. Drugi istotny wniosek z eksperymentu jest, zdaniem badacza, istotny dla pszczelarzy. Jego zdaniem, przeprowadzone badanie udowadnia, że zdolność zapamiętywania jest krytyczna dla dobrobytu całej kolonii. Staje się jasne, że walka z infekcjami trzmieli może być niezwykle istotna dla opłacalności całego przedsięwzięcia związanego z utrzymywaniem hodowli.
      Kolejnym etapem badań będzie ustalenie interakcji pomiędzy układem nerwowym i odpornościowym. Na razie nie wiadomo bowiem, czy reakcja na infekcję powoduje osłabienie zdolności tworzenia wspomnień, czy też dochodzi do bezpośredniego uszkodzenia układu nerwowego przez system immunologiczny. Ustalenie mechanizmów rządzących tymi zjawiskami moze być niezwykle istotne dla opracowania terapii, które nie utrudniałyby organizmowi człowieka walki z zakażeniem, lecz pozwalałyby na pozbycie się uczucia otępienia powstającego w wyniku choroby.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...