Michael Dickinson strávil svou kariéru snahou pochopit, jak mouchy létají. Ve své bioinženýrské laboratoři na Kalifornském technologickém institutu v Pasadeně postavil mechanickou mušku zvanou Robofly. Stejně jako kamarád pro Robofly. A vizuální letový simulátor s názvem Fly-o-Rama. Jeho laboratoř vyvinula systém, který sleduje let ve 3D s názvem Flydra a software, který pomáhá kvantifikovat chování letu.
ale vše, co se dozvěděl o rotačních úhlech křídel mouchy, zdvihu, točivém momentu a dynamice tekutin, mu neřeklo nic o tom, proč je tak zatraceně těžké plácnout mouchu, když sedí na kuchyňské lince.
takže Dickinson seděl slavnou Drosophila melanogaster nebo ovocnou mušku na plošině obklopené vysokorychlostními digitálními fotoaparáty s vysokým rozlišením. Spustil černý disk podobný plácačce směrem k cílové mouše v úhlu 50 stupňů a natáčel reakce tvora rychlostí 5 000 snímků za sekundu. Dickinson a jeho postgraduální student, Gwyneth Card, prozkoumal stovky sekvencí a tisíce snímků, analyzovat, co mouchy udělaly.
velké tajemství ovocné mušky: příprava. Během 100 milisekund od spatření plácačky-a ještě předtím, než se skutečně pohne-moucha vylíhne únikový plán a jemně připraví nohy, aby se odrazily v ideálním směru, jako sprinter stočený do startovních bloků.
„je to docela sofistikovaná senzorická transformace na motor,“ říká Dickinson, profesor bioinženýrství v Caltechu. „Je to charakteristický znak motorického plánování u lidí a byli jsme docela překvapeni, když jsme zjistili, že se něco takového děje v mouchách-a tak rychle.“
ovocné mušky mají téměř 360 stupňové zorné pole, takže mohou vidět nebezpečí bez ohledu na to, kde začíná. Když moucha vidí, že plácačka přichází přímo, posune své střední nohy dopředu a nakloní se dozadu, aby mohla vzlétnout dozadu, pryč od plácačky. Když plácačka přichází ze strany, udržuje své střední nohy v klidu a nakloní své tělo pryč, než skočí. (Chcete-li nahlédnout na mouchy v akci, podívejte se na toto video.)

zipování od potíží se samozřejmě jeví jako zcela rozumné. Většina tvorů by ustoupila od hrozícího temného objektu mnohonásobně větší. Vědci již dříve předpokládali, že mouchy, které mají sadu obřích neuronů zapojených mezi jejich mozky a nohama, jen pruží od nebezpečí reflexivně, způsob, jakým by člověk mohl vytáhnout ruku od horkého sporáku.
„všichni předpokládali, že to bude první věc,“ říká Dickinson. „Nikdo se neobtěžoval podívat se dříve.“
ukázalo se, že mozek mouchy se dokáže rychle připravit, přičemž bere v úvahu jak vizuální stimulaci (odkud hrozba přichází), tak smyslové informace (jaká je její poloha vzhledem k hrozbě) – asi za 50 až 100 milisekund. Na tyto reakce se nám moc nedaří. Primáti byli načasováni stisknutím tlačítka poté, co viděli podnět-jednodušší chování než mouchy-a obvykle se pohybují kolem 250 milisekund.
dále chce Dickinson studovat mozek mouchy, aby se dozvěděl, kde a jak může tak rychle zpracovat tolik informací. „Rádi bychom našli místo v mozku, kde se smyslové informace mění na motorický kód.“
něco jako mozek mouchy, zdůrazňuje Dickinson, je přesně ten druh minipočítače, který by armáda chtěla postavit do malých robotických špionážních letadel, která létají na nepřátelská území. „Nakonec bych chtěl jít za inženýrem a říct ‚takhle se staví‘, “ říká Dickinson. „To se ale v dohledné době nestane,“ připouští.
ale Dickinsonův výzkum přinesl velký náznak starodávného problému, jak potlačit tyto podráždění ve vzduchu: Musíš je přelstít.
„to je nejlepší, aby swat na výchozí pozici mouchy, ale spíše se zaměřit trochu dopředu, že předvídat, kde moucha se chystá skočit, když poprvé uvidí váš plácačka,“ doporučuje Dickinson.
takže pamatujte: každá moucha se snaží dostat skok na vás. Přemýšlejte, než začnete swat.
Viz Také:

Vynalézání Budoucnosti

Grassroots Innovation Takes Root

Robots Of War

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.