Плодовые мушки и истребители используют схожие манёвры при атаке
Крошечные плодовые мушки, испуганные приближением хищника, реагируют подобно реактивным истребителям — выполняя стремительные кренящие развороты для уклонения.
Исследователи из Вашингтонского университета использовали массив высокоскоростных камер, снимающих со скоростью 7500 кадров в секунду, чтобы зафиксировать движение крыльев и тела мушек (Drosophila hydei) после того, как они увидели приближающуюся тень «хищника».
«Хотя их движение в воздухе сравнивали с плаванием, крошечные мушки на самом деле кренят своё тело, точно так же как самолёт в вираже, чтобы уйти от надвигающейся угрозы», — сказал Майкл Дикинсон, профессор биологии и соавтор статьи, опубликованной 11 апреля в журнале Science.
Ключевые выводы:
- Скорость реакции: Мухи меняют курс менее чем за одну сотую секунды — в 50 раз быстрее, чем моргает человеческий глаз.
- Характер манёвра: В процессе разворота мушка может крениться на 90 градусов и более, временами почти переворачиваясь вверх ногами.
- Эффективность: При обычной частоте взмахов крыльев 200 раз в секунду, животное может переориентировать тело почти за один взмах, чтобы создать ускорение от угрозы.
Мозг мушки, размером с крупинку соли, выполняет сложные расчёты за доли секунды, чтобы определить направление опасности и оптимальный угол крена для ухода, будь то угроза сбоку, спереди или сзади.
Методология эксперимента:
- Три синхронизированные высокоскоростные камеры (40 кадров на взмах крыла) были нацелены на центр цилиндрической арены с 40–50 мушками.
- Пролёт мушки через пересечение двух лазерных лучей в центре запускал расширяющуюся тень, имитирующую атаку хищника.
- Чтобы обеспечить съёмку при выдержке в 1/30 000 секунды, арену освещали мощными инфракрасными лампами, невидимыми как для человека, так и для мух.
Следующий шаг исследования — понять, как мозг и мышцы мухи управляют этими невероятно быстрыми и точными защитными манёврами.