Gødningsbille bruger Mælkevejen som kompas

Gødningsbillen Scarabaeus satyrus var kendt som noget af en stifinder, når det gælder om at finde vej om natten uden hjælp fra Solens lys.

Men da zoologer med seniorforsker Marie Dacke fra Lunds Universitet i spidsen undersøgte billen, undrede de sig over, hvordan den fandt vej i den mørke afrikanske nat. Det var næsten umuligt at regne ud, men til sidst gik det op for dem, at den brugte mælkevejen. Til deres store overraskelse. Siden 2013 har de arbejdet på at finde ud af, hvordan den gør.

Lektor Thomas Pape fra Statens Naturhistoriske Museum, der selv forsker i insekter, følger spændt forskningen på Lunds Universitet.

– Den åbner for helt ny indsigt i, hvordan dyr kan orientere sig. Vi forstår intuitivt, når dyr orienterer sig hen mod – eller væk fra en lyskilde, men for lige disse gødningsbiller er det ikke så vigtigt, hvilken retning de vælger, men at de kan holde den samme retning, siger han

Vigtigt at kunne holde retningen
Mange dagaktive insekter benytter netop Solens lys og position som det primære udgangspunkt til at finde vej. Men også lyset fra himlen, der på en indirekte måde viser solens placering, er brugbar. Variationer af lysstyrken, farve og sågar polariseringen af lyset på tværs af himlen, kan insekterne registrere. Tilsammen udgør alle disse værktøjer et himmelkompas, der hjælper mange insekter med at orientere sig og holde den planlagte kurs – også gødningsbillen.

Når det er helt centralt for billen at holde samme retning, skyldes det mulige tyverier fortæller Lektor Thomas Pape:

– Billerne skal hurtigst muligt væk fra gødningen, da de risikerer at blive frarøvet deres gødningskugle af andre gødningsbiller – eller de kan blive spist af pindsvin eller andre små rovdyr, som tiltrækkes til gødningen netop for at spise de insekter, som lever her.

Men om natten er de forskellige visuelle signaler meget sværere at registrere, og dermed bliver det noget af en udfordring for de små insekter at finde rundt. Nogle insekter kan udnytte månelyset til at navigere, men da Månen ikke altid er oppe eller lige lysstærk hele tiden, er den ikke optimal som vejviser. Men gødningsbillen bruger altså mælkevejen.

Konstruerede kunstig mælkevej
I en netop udgivet artikel i The Conversation.com, beskriver, postdoc i funktionel zoologi, britiske James Foster, hvordan at han og hans kollegaer fra Lund Universitet, på en smart måde opdagede, hvordan billen kan bruge det svage lys fra de millioner af stjerner på nattehimlen, der udgør Mælkevejen, til at orientere sig efter.

– Vi konstruerede en kunstig Mælkevej med LED pærer og kunne på den måde vise, at gødningsbillen var afhængig af forskellen i lysstyrken fra de forskellige områder i Mælkevejen, for at kunne finde ud af, i hvilken retning den skulle bevæge sig, skriver James Foster.

Forsøget afslørede, at de nataktive biller fór vild, hvis der blev fremhævet et bestemt stjernemønster i Mælkevejen på den kunstige nattehimmel. De havde til gengæld ingen problemer med at holde retningen, når det kun var forskellen i lysstyrken mellem de to ender af Mælkevejen, der var synlig, – præcis ligesom den virkelige mælkevej, der lyser svagere i den ene ende end den anden. Scarabaeus satyrus blev desorienteret, når den blev ”tvunget” til at finde vej alene ved hjælp af stjernemønstre, men kunne til gengæld opfatte selv svage lysforskelle på nattehimlen, når den skulle finde vej.

Strategien med at orientere sig efter gradueringen af lys over himlen, ligner fuldstændig den deres slægtninge, der er aktive om dagen bruger, når Solen er gemt bag skyer.

James Foster er imponeret over billens evne:
– Når man tænker på, hvordan sømænd og fugle effektivt kan identificere stjernekonstallationer til at navigere efter, er den lille natbilles mindre sofistikerede lysstyrke-sammenlignings-strategi en meget effektiv løsning til at forstå og analysere alle de oplysninger, der ligger i lyset fra stjernehimlen. Hvis man samtidig tager den meget begrænsede båndbredde i den nataktive billes ”hjerne”, dens informationsbehandlingssystem, i betragtning, så må man sige, at den får meget ud af meget lidt, skriver han.

Billen skal bruges til neurovidenskab
Et af de store spørgsmål indenfor neurovidenskaben generelt, og som de allerede er i gang med at undersøge på Lunds Universitet er at finde ud af og forstå, hvordan sansepåvirkninger kan stimulere og påvirke handlinger i ”realtime”. Her er billen oplagt at foretage studier med, på grund af dens biologiske kompas, der netop gør det muligt at kigge på hele mekanismen bag det sensitive lyssystem, fra neuronernes påvirkning til den efterfølgende handling. I en enkel art.