Ученые из Пенсильвании проанализировали, как зрительный аппарат фруктовых дрозофил помогает им контролировать свой полет. Результаты исследования будут использоваться в области робототехники.
С помощью светодиодных ламп исследователи создали искусственное пространство, в которое поместили дрозофил, и записали их полет, использовав для этого камеры, улавливающие высокоскоростные движения. Благодаря этому ученым удалось детально проследить то, как дрозофилы используют свои глаза для того, чтобы быстро координировать движения крыльев во время полета. Результаты анализа полученных записей были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Глаза дрозофил реагируют на окружающую обстановку с огромной скоростью — в 30 раз быстрее моргания человеческого глаза. Именно эта высокоскоростная реакция и позволяет им управлять своими движениями в процессе полета. Исследователи установили, что глаза дрозофил реагируют на окружающее в 4 раза быстрее, чем их крылья и корпус, что указывает на сильное влияние зрительного аппарата на их движение.
Большая часть исследований полета мух-дрозофил и попыток воссоздать механику их полета в робототехнике концентрировались на движении крыльев этих мух. Однако то, что дрозофилы в полете в огромной мере полагаются на зрение, делает из глаза основным объектом исследования, проведенного учеными. Понимание того, как с помощью глаз мухи контролируют свой полет, поможет улучшить создаваемые модели летающих роботов.
Одно из важнейших свойств механики глаза дрозофил — способность фиксировать зрение во время полета, снижая степень размытости получаемого глазом изображения. По словам ученых, это во многом напоминает обучение игре в бейсбол: игроки тренируются стабилизировать свое зрение — наблюдать и отслеживать движение мяча, снижая степень размытости (расфокусировки) видимого пространства.
Также ученые выяснили, что дрозофилы при полете уменьшают количество движений, осуществляемых их глазами, чтобы лучше фокусироваться и контролировать траекторию полета. По словам исследователей, их открытия будут иметь широкое применение в области конструирования летающих роботов.
фото: Mark FryeЭто новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.