Michael Dickinson har brugt sin karriere på at forstå, hvordan fluer flyver. Han har bygget en mekanisk flue kaldet Robofly i sit bioengineering lab ved California Institute of Technology i Pasadena. Samt en kammerat til Robofly. Og en visuel flysimulator kaldet Fly-O-Rama. Hans laboratorium har udviklet et system, der sporer flyvning i 3D kaldet Flydra og programmer, der hjælper med at kvantificere flyveflyvningsadfærd.
men alt hvad han lærte om rotationsvinklerne på fluevinger, løft, drejningsmoment og væskedynamik fortalte ham intet om, hvorfor det er så forbandet svært at svømme en flue, når den sidder på en køkkenbord.
så Dickinson sad den berømte Drosophila melanogaster, eller frugtflue, på en platform omgivet af digitale kameraer med høj hastighed i høj opløsning. Han sænkede en svinglignende sort skive mod en målflue i en 50 graders vinkel og filmede Skabningens reaktioner med en hastighed på 5.000 billeder i sekundet. Dickinson og hans kandidatstuderende, Gvineth Card, pored over de hundredvis af sekvenser og tusindvis af rammer, analysere lige hvad fluerne gjorde.
frugtflugtens store hemmelighed: forberedelse. Inden for 100 millisekunder efter at have spottet svøberen-og godt før den faktisk bevæger sig-lukker fluen en flugtplan og forbereder subtilt sine ben til at springe væk i den ideelle retning, som en sprinter, der er spolet i startblokke.
“det er en temmelig sofistikeret sensorisk-motorisk transformation,” siger Dickinson, professor i bioengineering ved Caltech. “Det er et kendetegn for motorplanlægning hos mennesker, og vi var ret overraskede over at finde noget som dette sker i fluer-og så hurtigt.”
frugtfluer har et næsten 360 graders synsfelt, så de kan se fare, uanset hvor den starter. Når fluen ser svøberen komme lige på, bevæger den sine mellemben fremad og læner sig tilbage, så den kan tage bagud væk fra svøberen. Når svøberen kommer fra siden, holder den mellembenene stille og læner sin krop væk, før den springer. (For at få et kig på fluer i aktion, se denne video.)

lynlås væk fra problemer synes selvfølgelig helt rimeligt. De fleste skabninger ville vende tilbage fra en truende mørk genstand mange gange deres størrelse. Forskere havde tidligere antaget, at fluer, som har et sæt gigantiske neuroner forbundet mellem deres hjerner og deres ben, kun springer væk fra fare refleksivt, som et menneske kan trække en hånd væk fra en varm komfur.
” alle antog, at det ville være den første ting,” siger Dickinson. “Ingen gider at se tidligere.”
det viser sig, at fluens hjerne er i stand til at forberede sig hurtigt under hensyntagen til både visuel stimulering (hvor truslen kommer fra) og sensorisk information (hvad dens position er i forhold til truslen) – i omkring 50 til 100 millisekunder. Vi er et dårligt match for disse reaktioner. Primater er blevet timet ved at trykke på en knap efter at have set en stimulus-en enklere adfærd end fluer gør-og de kigger typisk ind på omkring 250 millisekunder.
dernæst ønsker Dickinson at studere fluens hjerne for at lære, hvor og hvordan den kan behandle så meget information så hurtigt. “Vi vil gerne finde det sted i hjernen, hvor sensorisk information omdannes til en motorkode.”
noget som en flues hjerne, påpeger Dickinson, er bare den slags minicomputer, som militæret gerne vil bygge ind i små robotspionfly, der flyver ind i fjendtlige territorier. “Til sidst vil jeg gerne kunne gå til en ingeniør og sige” Sådan bygger du, ” siger Dickinson. Alligevel,” det kommer ikke til at ske når som helst snart, ” indrømmer han.
men Dickinsons forskning har givet et stort tip til det ældgamle problem med, hvordan man klemmer disse luftbårne irritationer: Du må overtænke dem.
” det er bedst ikke at svømme i flyets startposition, men snarere at sigte lidt fremad for at forudse, hvor fluen skal hoppe, når den først ser din spytter,” anbefaler Dickinson.
så husk: hver flue forsøger at få et spring på dig. Tænk før du smutter.
Se Også:

Opfinde Fremtiden

Græsrodsinnovation Slår Rod

Krigs Robotter

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.