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天线感应器让飞蛾快速移动

2022-06-16 09:07:06 来源: 用户: 

所有昆虫在飞行时都使用视觉来控制自己在空中的位置,但它们也整合来自其他感官的信息。隆德大学的生物学家现在展示了飞蛾如何利用触角上的机械传感器来控制快速飞行。

当飞蛾需要快速改变方向和机动时,例如,为了躲避捕食者,它们的眼睛是不够的。相反,飞蛾触角底部的感受器提供了必要的反馈。隆德大学的研究人员与班加罗尔塔塔基础研究所的Sanjay Sane合作,现在使用Macroglossum stellatarum作为他们的研究模型,研究这些天线传感器在飞行控制中的作用。

在他们的实验中,研究人员利用了飞蛾以花蜜为食时在花朵前徘徊的自然习惯。他们训练飞蛾参观人造花和喝蔗糖溶液。然后他们以不同的速度将花侧向移动,同时用高速摄像机拍下他们的反应,看看他们能多好地跟随花。为了了解天线传感器的功能,他们修剪了天线,从而阻断了感官输入,并重复了相同的实验。

“没有天线,飞蛾仍然可以飞行,但它们只能跟踪缓慢的花朵运动,而不是快速的。当我们重新连接天线时,它们几乎像以前一样工作,蛾能够跟踪更快的横向运动,”隆德大学生物学教授阿尔穆特凯尔伯解释说。“这是因为它们的天线功能和飞机上的陀螺仪完全一样。陀螺仪测量飞机的方向,或者在这种情况下,测量飞蛾的方向。”

从速度上来说,复眼没有机会比得上飞蛾陀螺仪的反馈。将感觉信息转化为神经脉冲,眼睛中光感受器的时间是机械感受器的1000倍。此外,在蛾的大脑到达控制翅膀的肌肉之前,来自眼睛中光感受器的信息必须通过大量的神经元进行连接。与机械感知相比,这种更长的指挥链增加了视觉延迟。

“到目前为止,研究人员一直认为蜂鸟蛾只能利用视觉信息进行导航。这种情况以前只从夜蛾子那里知道。我们证明了它们也使用触角感受器,并展示了它们是如何与视觉一起工作的,”阿尔穆特凯尔伯说。

天蛾并不是唯一利用视觉和机械感官之间这种“分工”的昆虫。人们很早就知道,苍蝇利用它们残余后翅的机械感觉信息。除了眼睛的视觉信息外,它也被称为缰绳的小棒状结构。

“我们发现苍蝇和飞蛾使用相同的策略来控制它们的飞行,尽管解剖学上的前提条件非常不同。他们使用慢动作视觉和陀螺仪来加快移动速度。维尔茨堡大学的AnnaSt ckl是这项研究的研究员之一,他说:“飞蛾没有笼头,但它们的陀螺仪在它们的天线里。

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