1
00:00:00,200 --> 00:00:02,866
Грег Гейдж: Предложи я вам
подумать о свирепом хищнике,

2
00:00:02,910 --> 00:00:04,776
вы, наверное, представите себе льва,

3
00:00:04,800 --> 00:00:07,616
но при всех замечательных
охотничьих навыках этого зверя,

4
00:00:07,640 --> 00:00:11,336
его шанс добыть себе еду — всего 20%.

5
00:00:11,360 --> 00:00:13,376
А одним из самых успешных охотников

6
00:00:13,400 --> 00:00:15,546
во всём мире животных,
как это ни удивительно,

7
00:00:15,570 --> 00:00:16,736
является стрекоза.

8
00:00:16,760 --> 00:00:18,536
Летающая убийца-стрекоза

9
00:00:18,560 --> 00:00:21,700
с вероятностью в 97%
раздобудет себе на пропитание

10
00:00:21,700 --> 00:00:23,136
замеченную ей маленькую мушку.

11
00:00:23,160 --> 00:00:24,416
Причём на лету!

12
00:00:24,440 --> 00:00:27,616
Но как столь маленькое насекомое
достигает такой точности?

13
00:00:27,640 --> 00:00:29,496
В этом эпизоде ​​мы увидим,

14
00:00:29,520 --> 00:00:33,200
как мозг стрекозы нацелен на убийство.

15
00:00:33,224 --> 00:00:36,455
[Нейронаука на дому]

16
00:00:36,480 --> 00:00:39,496
Так почему же стрекоза является
одним из самых успешных хищников

17
00:00:39,520 --> 00:00:40,656
в мире животных?

18
00:00:40,690 --> 00:00:41,756
Во-первых, из-за глаз.

19
00:00:41,800 --> 00:00:44,136
Поле зрения стрекозы достигает почти 360°.

20
00:00:44,160 --> 00:00:45,356
Во-вторых, из-за крыльев.

21
00:00:45,410 --> 00:00:46,946
Управляя каждым крылом отдельно,

22
00:00:46,980 --> 00:00:49,646
стрекоза способна точно
перемещаться в любом направлении.

23
00:00:49,680 --> 00:00:51,976
Но настоящий секрет успеха стрекозы

24
00:00:52,000 --> 00:00:55,096
кроется в координации сложной
информации между глазами и крыльями

25
00:00:55,120 --> 00:00:56,656
её мозгом,

26
00:00:56,680 --> 00:00:59,256
превращающим охоту в простой рефлекс.

27
00:00:59,280 --> 00:01:00,761
Для изучения этого механизма

28
00:01:00,805 --> 00:01:03,336
Джейми проводит массу времени,
общаясь со стрекозами.

29
00:01:03,360 --> 00:01:05,296
Что тебе нужно для экспериментов?

30
00:01:05,319 --> 00:01:07,270
Джейми Спар: Прежде всего,
нужны стрекозы.

31
00:01:07,270 --> 00:01:10,136
Оливер: У меня есть
сачок для ловли стрекоз.

32
00:01:10,160 --> 00:01:13,296
ДС: Чем больше я с ними работаю,
тем больше их боюсь.

33
00:01:13,320 --> 00:01:16,096
Они на самом деле очень страшные,
особенно под микроскопом.

34
00:01:16,120 --> 00:01:18,876
У них очень острые жвалы,
и они обычно довольно агрессивны,

35
00:01:18,876 --> 00:01:21,260
что тоже помогает им
быть очень хорошими хищниками.

36
00:01:21,260 --> 00:01:25,530
ГГ: Чтобы узнать, что происходит
в мозге стрекозы при виде добычи,

37
00:01:25,530 --> 00:01:28,490
мы собираемся подслушать «разговор»

38
00:01:28,490 --> 00:01:29,920
между её глазами и крыльями,

39
00:01:29,920 --> 00:01:32,922
и для этого нам нужно
обезболить стрекозу на льду

40
00:01:32,946 --> 00:01:36,170
и убедиться в сохранности крылышек,
чтобы потом её выпустить.

41
00:01:36,170 --> 00:01:40,016
Итак, мозг стрекозы состоит из специальных
клеток, называемых нейронами,

42
00:01:40,040 --> 00:01:42,216
и именно нейроны
позволяют стрекозе

43
00:01:42,240 --> 00:01:43,896
так быстро видеть и двигаться.

44
00:01:43,920 --> 00:01:46,200
Отдельные нейроны образуют сети,

45
00:01:46,200 --> 00:01:49,866
объединяясь друг с другом при помощи
длинных микроскопических нитей — аксонов,

46
00:01:49,866 --> 00:01:52,896
и нейроны взаимодействуют через аксоны
при помощи электричества.

47
00:01:52,920 --> 00:01:55,546
Мы собираемся поместить
в стрекозу вдоль аксонов

48
00:01:55,610 --> 00:01:57,656
маленькие металлические
провода — электроды,

49
00:01:57,680 --> 00:01:59,176
и это по-настоящему круто.

50
00:01:59,200 --> 00:02:01,086
У стрекозы всего 16 нейронов —

51
00:02:01,130 --> 00:02:02,496
по восемь на каждый глаз, —

52
00:02:02,520 --> 00:02:04,976
которые сообщают крыльям,
где именно находится цель.

53
00:02:05,000 --> 00:02:08,216
Мы поместили электроды так,
чтобы записывать сигналы нейронов,

54
00:02:08,240 --> 00:02:09,936
соединяющих глаза с крыльями.

55
00:02:09,960 --> 00:02:12,816
Всякий раз, когда от глаза к крылу
передаётся сообщение,

56
00:02:12,840 --> 00:02:16,576
электрод перехватывает этот «разговор»
в виде электрического тока

57
00:02:16,600 --> 00:02:17,816
и усиливает его.

58
00:02:17,840 --> 00:02:20,896
Итак, мы можем слышать и видеть
этот сигнал в форме скачка тока,

59
00:02:20,920 --> 00:02:23,176
который мы будем называть
потенциалом действия.

60
00:02:23,200 --> 00:02:24,456
Давайте же послушаем.

61
00:02:24,480 --> 00:02:27,936
В данный момент мы перевернули
стрекозу вверх ногами,

62
00:02:27,960 --> 00:02:30,576
поэтому она смотрит вниз на землю.

63
00:02:30,600 --> 00:02:33,576
Сейчас мы возьмём добычу,
или то, что иногда называется целью.

64
00:02:33,600 --> 00:02:36,096
В данном случае целью
будет поддельная муха.

65
00:02:36,120 --> 00:02:38,640
Мы переместим её
в поле видимости стрекозы.

66
00:02:40,640 --> 00:02:42,296
(Жужжание)

67
00:02:42,320 --> 00:02:43,520
О!

68
00:02:44,720 --> 00:02:45,920
О, только посмотрите!

69
00:02:50,040 --> 00:02:52,240
Удивительно! Но это только
в одном направлении.

70
00:02:52,840 --> 00:02:54,080
Есть!

71
00:02:54,640 --> 00:02:56,696
При движении вперёд скачков не видно,

72
00:02:56,720 --> 00:02:58,616
но они появляются при движении назад.

73
00:02:58,640 --> 00:03:00,096
В ходе наших экспериментов

74
00:03:00,120 --> 00:03:02,616
удалось увидеть, что нейроны стрекозы

75
00:03:02,640 --> 00:03:05,896
срабатывают при перемещении цели
только в одном направлении.

76
00:03:05,920 --> 00:03:07,176
Почему так происходит?

77
00:03:07,200 --> 00:03:08,722
Вспомните, я говорил,

78
00:03:08,722 --> 00:03:11,130
что поле зрения стрекозы
достигает почти 360°.

79
00:03:11,130 --> 00:03:13,746
При этом в глазу есть область,
которая называется ямкой,

80
00:03:13,746 --> 00:03:16,576
и эта часть глаза обладает
наилучшей остротой зрения,

81
00:03:16,600 --> 00:03:19,296
наподобие перекрестия оптического прицела.

82
00:03:19,320 --> 00:03:23,496
Помните, я говорил, что у стрекозы есть
точный контроль над каждым крылом?

83
00:03:23,520 --> 00:03:27,576
Когда стрекоза видит жертву,
она наводит на неё своё перекрестие

84
00:03:27,600 --> 00:03:30,976
и посылает сигналы вдоль аксонов
только тем нейронам,

85
00:03:31,000 --> 00:03:32,696
которые контролируют части крыльев,

86
00:03:32,720 --> 00:03:35,056
необходимые для удержания
стрекозы на цели.

87
00:03:35,080 --> 00:03:38,056
И если жертва находится слева от стрекозы,

88
00:03:38,080 --> 00:03:41,856
будут активированы только нейроны,
направляющие крылья влево.

89
00:03:41,880 --> 00:03:44,376
А если жертва движется справа от стрекозы,

90
00:03:44,400 --> 00:03:47,576
эти нейроны не нужны,
поэтому они будут бездействовать.

91
00:03:47,600 --> 00:03:49,536
И стрекоза устремляется к добыче

92
00:03:49,560 --> 00:03:52,816
под заданным углом, переданным
оптическим прицелом крыльям,

93
00:03:52,840 --> 00:03:54,856
и бум! — кушать подано.

94
00:03:54,880 --> 00:03:58,576
Всё это происходит за доли секунды
без каких-либо усилий со стороны стрекозы.

95
00:03:58,600 --> 00:04:00,176
Почти что рефлекс.

96
00:04:00,200 --> 00:04:04,296
Весь этот чрезвычайно эффективный
процесс называется визуальной фиксацией.

97
00:04:04,320 --> 00:04:06,936
Но у него есть ещё одна сторона.

98
00:04:06,960 --> 00:04:09,056
Мы видели, как нейроны
реагируют на движения,

99
00:04:09,080 --> 00:04:12,360
но как стрекоза понимает, что объект
действительно является добычей?

100
00:04:12,440 --> 00:04:14,446
И вот тут-то значение приобретает размер.

101
00:04:14,490 --> 00:04:16,760
Покажем стрекозе ряд точек.

102
00:04:29,000 --> 00:04:30,216
О, да!

103
00:04:30,240 --> 00:04:32,456
ДС: Да, она предпочитает эту.

104
00:04:32,480 --> 00:04:33,736
ГГ: Мы обнаружили,

105
00:04:33,760 --> 00:04:37,280
что стрекоза предпочитает
маленькие цели большим.

106
00:04:37,680 --> 00:04:41,736
Иными словами, стрекоза запрограммирована
охотиться на маленьких мух,

107
00:04:41,760 --> 00:04:44,960
а не на больших летунов, например птиц.

108
00:04:45,020 --> 00:04:47,406
И как только она распозна́ет
что-нибудь как жертву,

109
00:04:47,410 --> 00:04:49,536
жить бедной мушке
остаётся считанные секунды.

110
00:04:49,560 --> 00:04:52,136
Сегодня мы увидели, как мозг стрекозы

111
00:04:52,160 --> 00:04:53,880
делает её очень эффективной убийцей.

112
00:04:54,440 --> 00:04:58,176
И давайте порадуемся, что мы
не жили 300 миллионов лет назад,

113
00:04:58,200 --> 00:05:01,080
когда стрекозы были размером с кошку.