Canadese onderzoekers hebben duiven uitgerust met camera’s om te zien hoe ze hun zicht gebruiken tijdens de vlucht. Met hun bevindingen hopen ze autonome dronevluchten te kunnen verbeteren.
Duiven blijken hun ogen op een heel ingenieuze manier te gebruiken tijdens het vliegen en landen. Dat ontdekten Canadese onderzoekers van de University of British Columbia nadat ze de dieren hadden uitgerust met camerahelmpjes. In plaats van hun ogen op één plek te fixeren tijdens de landing, maken duiven langzame, subtiele oogbewegingen, waardoor ze hun omgeving beter in zich op kunnen nemen. Deze vondst zou autonome dronevluchten kunnen verbeteren, aldus de onderzoekers.
Lees ook:
- Duiven navigeren met behulp van magnetische sensoren in hun lever
- Waarom missen stadsduiven vaak tenen?
Biomimetica en de duif
Het is niet voor het eerst dat wetenschappers naar de dierenwereld kijken om hun eigen technische snufjes te verbeteren. Zo is de specht, die enorme klappen kan opvangen met zijn schedel, inspiratie voor helmontwerpers. Het verbeteren van menselijke uitvindingen door te kijken naar de natuur noemen we biomimetica.
De onderzoekers van de University of British Columbia kozen er bewust voor om de duif te gebruiken in hun experiment. “Ze zijn representatief voor veel vogels”, legt Doug Altshuler, een van de onderzoekers, uit. “Hun ogen bevinden zich aan de zijkant van hun hoofd, waardoor ze een bijna panoramisch zicht hebben. Daarnaast zijn ze makkelijk om te trainen en ze vliegen altijd naar huis, dus je hoeft niet bang te zijn dat je ze kwijtraakt.”
Zijn collega Anthony Lapsansky, die ervaring heeft als valkenier, naaide op maat gemaakte helmpjes en rugzakjes voor de apparatuur. Die bestond onder meer uit een minicomputer, een kleine camera en een sensor om de beweging en oriëntatie te meten. In totaal droegen de duiven zo’n 27 gram aan spulletjes met zich mee.
Subtiele oogbewegingen
Tijdens het bekijken van de beelden ontdekten de onderzoekers dat de duiven hun ogen heel subtiel bewegen tijdens het vliegen. Dat gaat tegen de verwachting in, aldus Lapsansky. Het levert je namelijk waardevolle informatie op als je je ogen stilhoudt als je beweegt.
“Als je door een gang loopt, dan weet je dat je in het midden loopt, omdat beide muren even snel bewegen”, geeft Lapsansky als voorbeeld. “Maar als je te dicht bij een van de muren komt, dan lijkt deze veel sneller te bewegen.”
Het idee was daarom dat duiven hun ogen stil houden tijdens het vliegen, om te voorkomen dat hun oogbewegingen deze visuele informatie verstoren. Maar in plaats daarvan zagen de onderzoekers dat de duiven heel subtiel hun ogen bewegen. “Mogelijk doen ze dit om fijnere details te onderscheiden of kenmerken van hun omgeving te zien die hen helpen bij de navigatie”, zegt Lapsansky.
Een andere verrassing was dat duiven hun beide ogen naar binnen draaien als ze op een tak landen. Dat wijst erop dat de vogels mogelijk stereoscopisch zicht hebben – het inschatten van diepte door met ieder oog afzonderlijk te kijken. Tot nu toe is dit vermogen slechts bij een paar roofvogels waargenomen.
Drones verbeteren dankzij de duif
Volgens de onderzoekers kunnen de oogtechnieken van de duif ook de vluchten van drones verbeteren. De meeste drones hebben een vaste camera, en de bewegingssensor vertelt de drone hoe snel hij vliegt, in welke richting en of hij al dan niet tegen een object zal botsen.
“Vogels gebruiken hun gezichtsvermogen om al deze dingen te doen, maar ze bewegen hun ‘camera’s’ ook om nog meer informatie uit de omgeving te halen. Het is allemaal ingewikkelder dan we in eerste instantie dachten”, aldus Lapsansky.
De onderzoekers zien mogelijkheden om de strategie van de duif toe te passen in autonoom vliegende robots of drones. “Dat zou ze meer ‘dierachtig’ maken”, aldus Lapsansky. Met andere woorden: beter in het navigeren van complexe omgevingen en dichter bij het uitvoeren van een werkelijk autonome vlucht.
Bronnen: EurekAlert!, Current Biology