夏天到了路边又会出现很多的苍蝇,有些还会飞到屋里来,既会传播疾病,又会对人造成很多的干扰,让大家不胜其烦。所以很多人家里都会常备苍蝇拍、杀虫剂等,现在的杀虫手段变得多了,但是以前的时候还是以苍蝇拍为主,大家在打苍蝇的时候发现这种小昆虫行动速度非常快,想要准确的打死他还是比较难的,那么为什么这个小东西可以这么迅捷呢?今天就让我们来聊一下。
首先我们要知道苍蝇能够躲避人类拍打的主要原因在于他们的眼睛。苍蝇的眼睛由数万只小的复眼组成,虽然在直观的视觉中我们可以看到苍蝇只有两只大眼睛,占据了头部2/3还多,但是在显微镜下他的每只眼睛都是由很多小的复眼组成,这就等于一个高清的精密的摄像器材。
在苍蝇的视觉中可以把快速移动的物体分成比电影还要多的帧数,所以在看苍蝇看来,我们挥舞苍蝇拍的速度真的非常慢,就像我们看到一个物体,以量你没秒的速度向我们撞来,大多数人都是可以轻松躲过的,所以苍蝇也可以快速的作出反应,躲避苍蝇拍的拍打。
这样就有很多人会觉得奇怪,为什么苍蝇的眼睛这么神奇,但是还有很多苍蝇会被我们打死呢?这就是因为有心算无心,我们是有准备的,而苍蝇是没有准备的,即便他看到了苍蝇拍打过来,但是事发突然,想要飞离也是需要时间的,而且苍蝇拍的面积比较大,我们在打死苍蝇的时候都不是在他最开始的落点上,他只不过是躲避的时候选错了方向或者大脑迟钝稍微慢了一步,最终才会惨死在我们的手上。
苍蝇对于快速移动的物体反应非常敏锐,但是对于慢速移动的物体,反应却不是很敏感。所以如果你慢慢的靠近苍蝇,他是不会对你有什么感觉的,前提是你没有造成太大的震动,苍蝇除了视觉系统之外,他的腿部也有很多的感觉神经,可以通过物体的震动提前察觉到危险,并且加以躲避。
除了这些因素之外,生物对于周边的警惕性还和他所处的环境有关,在食物比较丰富但是危机比较小的地方,动物就会自觉的放松警惕。苍蝇也是这样的,在一些比较脏乱差的地方,苍蝇受到的威胁比较小,也会变得笨一点,比较好打,而是那些苍蝇如果被你打的惊了,在想要抓住它就要付出更多的努力了。
虽然说苍蝇真的非常讨厌,但是它的生理构造却有很多的可以借鉴之处。现代的科技发展有很多都是仿生学上的应用,我们可以根据苍蝇等昆虫的眼睛构造,研发出更加先进的摄像设备,不过即便现在最先进的器材也无法与生物原装的眼睛相比,要实现这一点,我们还需要非常长的科研之路要走。
二十年以来,关于自己的研究方向——昆虫飞行的生物学机制问题,Michael
Dickinson曾多次接受媒体的采访。然而,其中有个问题一直困扰着他:为什么用苍蝇拍仍然很难打到苍蝇?
加州理工学院(California
Institute
of
Technology)生物技术教授Dickinson表示:“现在我终于可以回答这个问题了。”
在高科技手段,高速数码成像设备的帮助下,Dickinson和他的一个研究生共同发现了果蝇(fruit
fly)逃离苍蝇拍的秘诀。在果蝇逃离之前,它们小小的大脑会推断出威胁来临的方向,继而产生逃离计划,然后将腿调整到最佳姿态,向与威胁相反的方向逃离。所有的这一切都发生在果蝇看见苍蝇拍后的100微秒内。
“这足以说明果蝇的大脑将视觉信息转化为适当的动作回应的过程是多么的迅速,”Dickinson
指出。例如,录像显示,面对空降而来的苍蝇拍——确切地说,是一个直径14cm地黑色圆盘,以50度的倾角砸向平台中央的果蝇——果蝇会将中间的腿向前移,身体后倾,然后以这两只腿为支撑向后飞去。当威胁来源于后方(果蝇的视觉区域接近于360˚的范围,所以能够看见来自后方的威胁。),果蝇会将中间的腿向后移。同样的,当威胁来源于侧面,在跳跃前,它们中间的腿会保持不动,而身体向相反的方向倾斜。
“我们还发现,在果蝇注意到威胁并拟定起飞前的运动计划时,它们会将身体的位置列入考虑范围,”Dickinson指出:“在发现威胁的那一刹那,果蝇的身体可能处于任何姿势,这取决于它们当时在干什么:梳妆打扮,饮食或是散步。而我们的实验显示,聪明的果蝇明白,它们应该相应地作出大或小的姿势改变,以达到正确的起飞前姿势。这意味着果蝇必须将视觉信息(威胁来临的方向)与腿部的机械感觉信息(如何达到适当的起飞前姿势)整合起来。”
这些研究成果可以使我们更深刻地理解果蝇的神经系统,并告诉我们,果蝇大脑中可能有严谨的计划,可以将面临的威胁“转化为适当的起飞前姿势”,Dickinson表示:“这是一个非常复杂的感觉向运动转化的机制,而我们的任务是找出大脑中发生这种转化的区域。”
Dickinson的研究还向我们提供了打苍蝇的最佳方法。“最好不要打苍蝇最初停落的位置,而是要打向前一点的位置,因为苍蝇一旦看到你的苍蝇拍后,会向相反的方向飞,”Dickinson建议道。
苍蝇具有如此敏捷的身手可要归功于它的眼睛了。严格地讲,苍蝇只有两只眼睛,但这两只眼睛却是由无数的小眼睛组成,它们能看到非常细小的物体。苍蝇视觉系统的反应非常快,是人眼的10倍,甚至更快。日光灯每秒钟闪烁60次,人眼是根本无法察觉的,而苍蝇却可以毫不费力地分辨出来。灵敏的视觉使得苍蝇能够非常迅速地觉察到危险并进行回避,这便是人们很难打到苍蝇的原因。 昆虫学家研究还发现,苍蝇身上有一个微小的器官——平衡棒。它可以调节翅膀的运动方向,是苍蝇保持身体平衡的导航仪,而它恰恰与眼睛相连,灵敏性自然不言而喻。如此得天独厚的生理构造不仅使苍蝇能够逃避人类的追杀,而且也使它的反应能力胜过其他的昆虫。因此,苍蝇被科学家们公认为动物世界中的“喷气式战斗机”。