В первые дни авиации, до изобретения радиомаяков, электронных систем и современных GPS, пилоты ориентировались по наземным линейным элементам ландшафта — железнодорожным путям и широким дорогам, которые и направляли их пункту назначения.

Столетняя история исследования пчел показала, что они являются превосходными навигаторами: могут ориентироваться по обонянию, солнцу, поляризованному свету неба, вертикальным ориентирам, которые выделяются на фоне панорамы, и, возможно, по магнитному полю Земли. 

Теперь ученые показали, что медоносные пчелы склонны искать дорогу домой, ориентируясь по отношению к доминирующим линейным элементам ландшафта, как и первые пилоты.

Доктор Рандольф Менцель, почетный профессор кафедры нейробиологии Свободного университета Берлина и ведущий автор исследования, объясняет, что медоносные пчелы используют "навигационную память", своего рода мысленную карту области, которую они знают, чтобы искать путь в улей из неизведанных ранее мест: "Линейные элементы ландшафта, такие как водные каналы, дороги и края полей, по-видимому, являются важными компонентами этой навигационной памяти".

В конце лета 2010 и 2011 годов недалеко от деревни Кляйн Любен в Бранденбурге Менцель и его коллеги поймали 50 опытных медоносных пчел-собирателей и приклеили им на спины транспондеры — крошечные радиопередатчики, массой всего 10,5 милиграммов. Затем ученые выпустили подопытных в новую тестовую зону, слишком далекую, чтобы насекомые могли быть с ней знакомой. В зоне испытаний находился радар, который мог обнаруживать транспондеры на расстоянии до 900 метров. Самым заметным ориентиром на испытательном участке была пара параллельных оросительных каналов, идущих с юго-запада на северо-восток. Другие ориентиры, по которым медоносные пчелы, как известно, находят свой путь, такие как выделяющиеся вертикальные элементы, в тестовой зоне отсутствовали.

Когда медоносные пчелы оказывались на незнакомой территории, они летели по исследовательским петлям в разные стороны и на разное расстояние. С помощью радара исследователи отслеживали точную схему полета каждой из них в течение от 20 минут до трех часов. Во время эксперимента пчелы летали на высоте до девяти метров над землей.

Мензель и его коллеги сначала смоделировали два набора случайных схем полета, центрированных в месте выпуска и сгенерированных с помощью разных алгоритмов. Поскольку результаты наблюдений сильно отличались от предсказанных, исследователи пришли к выводу, что поисковые полеты медоносных пчел не были случайными.

Затем ученые использовали расширенную статистику для анализа ориентации полетов и частоты пролета пчел над каждым блоком размером 100 х 100 метров в пределах испытательной площадки. Результаты показали, что пчелы проводили непропорционально много времени, летая вдоль ирригационных каналов. Более того, водные пути продолжали направлять насекомых даже тогда, когда они удалялись от каналов на расстояние более 30 метров — это максимальная дистанция, с которой медоносные пчелы могут видеть такие элементы ландшафта. Это означает, что насекомые сохраняли ориентиры в своей памяти в течение длительного времени.

"Летающие животные идентифицируют такие протяженные наземные структуры с высоты птичьего полета. Поэтому неудивительно, что и летучие мыши, и птицы используют линейные ориентиры для навигации. Основываясь на представленных здесь данных, мы делаем вывод, что удлиненные наземные структуры также являются важными компонентами навигационной памяти медоносных пчел", — заключили авторы.

Исследование было опубликовано в Frontiers in Behavioral Neuroscience.