Как мухи делают ноги: быстрый ум насекомого
Охота на мух — старинное развлечение, не потерявшее актуальности и по сей день. Как и сотни лет назад, занятие это волнует кровь и заставляет понервничать. Да и мухи не утеряли своей проворности. Лишь современные технологии позволили выяснить секрет их невероятной увертливости.
Группа Майкла Дикинсона (Michael Dickinson) уже не первое десятилетие занимается биомеханикой полета насекомых — и любознательный ученый давно задался вопросом о том, отчего все-таки мух так сложно прихлопнуть?
Они поставили эксперимент на обычных плодовых мушках Drosophila melanogaster, используя автоматическую «мухобойку» (14-сантиметровый черный диск, под углом 50 градусов нависающий над мухой, стоящей на небольшой платформе) и видеокамеры, способные вести съемку со скоростью более 5 тыс. кадров в секунду. Таким образом было показано, что насекомые заранее замечают приближающуюся опасность и готовятся вовремя сделать ноги — и не просто подпрыгнуть и взлететь, а смыться ровно в противоположном от мухобойки направлении.
Еще прежде, чем собственно подпрыгнуть, крохотный мозг мухи оценивает направление приближающейся опасности и просчитывает несложный, но эффективный план спасения. Ножки насекомого выстраиваются в оптимальную позицию для того, чтобы моментально сместиться в противоположном от опасности направлении. Весь этот процесс занимает не более 100 миллисекунд.
«Это показывает, насколько быстро мозг мухи обрабатывает сенсорную информацию для подготовки моторного ответа», — говорит Майкл Дикинсон. Спасительный прыжок муха совершает с поразительной точностью, независимо от того, куда ей предстоит прыгнуть. Эти насекомые обладают зрением не столь совершенным, как наше, зато с почти полностью 360-градусным обзором. Если мухобойка приближается спереди, средние ножки (напомним, что у насекомых их 3 пары) мухи осторожно смещаются чуть вперед, готовя прыжок в обратную сторону. Если мухобойка находится сзади мухи, ножки тоже смещаются назад — а в случае приближения опасности сбоку ножки не двигаются, зато все тельце чуть наклоняется в противоположном направлении. Все это позволяет ей в момент удара тут же «исчезнуть» именно в ту сторону, куда следует.
Ученые предложили и оптимальную стратегию для охотников. Во-первых, приближать удар следует как можно медленней и спокойней, поскольку мухи не замечают медленно движущихся предметов. Во-вторых, удар рекомендуется наносить не ровно центром мухобойки по мухе, а чуть сместив ее вперед по движению насекомого — так, чтобы застать его на взлете. Ни одна не уйдет.
О других интереснейших и научнейших достижениях читайте: «Игнобелевские премии».
По пресс-релизу Caltech