研究揭示蒼蠅如何能停在天花板上
根據本週在美國科學促進會(AAAS)的《科學進展》上發表的一項研究結果,研究人員揭示了蒼蠅顛倒著停在天花板上的機制。這項研究指出,該過程的大部分發生在幾分之一秒之內。研究結果顯示了對蒼蠅試圖停在天花板上時發生的各種生物力學、感覺和神經過程的廣泛理解。這些數據可能會導致未來的奇妙應用。
在上面的圖像中,我們獲得了一次蒼蠅發起停在天花板上的一系列動作的直觀摘要。蒼蠅像通常那樣向上移動,腿部向下,頭部和翅膀向上,然後進行一些超快速的旋轉動作。關鍵是將蒼蠅的多條腿如何附著在天花板上。
一旦將一對前腿“牢固地固定在天花板上”,蒼蠅就會引發腿輔助的身體擺動,最終導致多條腿的附著情況–成功停留。由於這種相對複雜的停留速度必須很快,因此有可能擴大人們對有限計算能力的有效利用的認識。
“我們的研究提供了關於顛倒著陸行為以及潛在的生物力學、感覺和神經過程的關鍵見解,”研究人員Pan Liu等人在本週發表的論文中說道。“它還指出了可能的機制,這些機制可以使具有有限計算資源的小型動物或機器人系統生成快速而復雜的行為。”
研究人員通過一段慢動作視頻中展示了蒼蠅Calliphora vomitoria的行為,通過這種設置,研究人員可以捕獲蒼蠅翅膀的拍動、加速度、線速度等。從身體旋轉開始到腹側朝上的最後移動之間,成功的顛倒著陸平均大約有4-8次側翼搏動。此外他們還發現在這些成功著陸中的平均翅膀振動頻率約為172.7±7.7 Hz。