Michael Dickinson spędził swoją karierę próbując zrozumieć, jak latają muchy. Zbudował mechaniczną muchę o nazwie Robofly w swoim laboratorium bioinżynierii w California Institute of Technology w Pasadenie. Jak również partnera dla Robofly. I wizualny symulator lotu o nazwie Fly-o-Rama. Jego laboratorium opracowało system śledzenia lotu w 3D o nazwie Flydra i oprogramowanie, które pomaga kwantyfikować zachowanie lotu w locie.
ale wszystko, co dowiedział się o kątach obrotu skrzydeł, unoszenia, momentu obrotowego i dynamice płynów, nie powiedziało mu nic o tym, dlaczego tak trudno uderzyć muchę, gdy siedzi na kuchennym blacie.
więc Dickinson usiadł słynną Drosophila melanogaster, czyli muszkę owocową, na platformie otoczonej szybkimi, cyfrowymi kamerami o wysokiej rozdzielczości. Obniżył Czarny Dysk podobny do swatter w kierunku celu pod kątem 50 stopni i sfilmował reakcje stworzenia z szybkością 5000 klatek na sekundę. Dickinson i jego absolwentka, Gwyneth Card, przeglądali setki sekwencji i tysiące klatek, analizując dokładnie to, co zrobiły muchy.
wielki sekret muszki owocowej: przygotowanie. W ciągu 100 milisekund od wykrycia swatter-i na długo przed tym, jak faktycznie porusza się-mucha wykluje plan ucieczki i subtelnie przygotowuje nogi do Skoku w idealnym kierunku, jak sprinter zwinięty w bloki startowe.
„to dość wyrafinowana transformacja sensoryczno-motoryczna” -mówi Dickinson, profesor bioinżynierii w Caltech. „To znak rozpoznawczy planowania motorycznego u ludzi i byliśmy bardzo zaskoczeni, że coś takiego dzieje się u much-I to tak szybko.”
muszki owocowe mają prawie 360-stopniowe pole widzenia, dzięki czemu mogą widzieć niebezpieczeństwo bez względu na to, gdzie się zaczyna. Kiedy mucha widzi swatter zbliża się prosto, przesuwa swoje środkowe nogi do przodu i pochyla się do tyłu, więc może wystartować do tyłu, z dala od swatter. Gdy swatter pochodzi z boku, utrzymuje środkowe nogi nieruchomo i pochyla ciało przed skokiem. (Aby zobaczyć muchy w akcji, obejrzyj ten film.)

oderwanie się od kłopotów wydaje się oczywiście całkiem rozsądne. Większość stworzeń cofnęłaby się od zbliżającego się ciemnego obiektu wielokrotnie większego od niego. Naukowcy zakładali wcześniej, że muchy, które mają zestaw gigantycznych neuronów połączonych między mózgami a nogami, odruchowo uciekają przed niebezpieczeństwem, tak jak człowiek może oderwać rękę od gorącego pieca.
„wszyscy zakładali, że to będzie pierwsza rzecz” – mówi Dickinson. „Nikt wcześniej nie szukał.”
okazuje się, że mózg muchy jest w stanie przygotować się szybko, biorąc pod uwagę zarówno stymulację wzrokową (skąd pochodzi zagrożenie), jak i informacje sensoryczne (jaka jest jego pozycja w stosunku do zagrożenia) – w około 50 do 100 milisekund. Nie pasujemy do tych reakcji. Naczelne zostały ustawione na czas, naciskając przycisk po zobaczeniu bodźca-prostsze zachowanie niż muchy-i zwykle liczą około 250 milisekund.
następnie Dickinson chce zbadać mózg muchy, aby dowiedzieć się, gdzie i jak może przetwarzać tak wiele informacji tak szybko. „Chcielibyśmy znaleźć to miejsce w mózgu, gdzie informacje sensoryczne są przekształcane w kod motoryczny.”
coś jak mózg muchy, jak zaznacza Dickinson, jest właśnie takim minikomputerem, który wojsko chciałoby zbudować w maleńkich szpiegowskich samolotach robotów, które latają na wrogie terytoria. „W końcu chciałbym móc pójść do inżyniera i powiedzieć” tak się buduje „” – mówi Dickinson. Mimo to, „to się nie wydarzy w najbliższym czasie”, przyznaje.
ale badania Dickinsona dały dużą wskazówkę do odwiecznego problemu, jak zgasić te podrażnienia w powietrzu: Musisz ich przechytrzyć.
„najlepiej nie uderzać w pozycję wyjściową muchy, ale raczej celować nieco do przodu, aby przewidzieć, gdzie mucha skoczy, gdy po raz pierwszy zobaczy Twój swatter” – zaleca Dickinson.
pamiętaj więc, że każda mucha próbuje na Ciebie skoczyć. Pomyśl, zanim uderzysz.
Zobacz Także:

Wymyślanie Przyszłości

Oddolne Innowacje Zakorzeniają

Roboty Wojny

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.