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為什么空氣靜止時(shí)，蒼蠅還會(huì )嗡嗡作響并繞圈飛行？這個(gè)問(wèn)題的答案對公共安全至關(guān)重要——具體來(lái)說(shuō)，涉及如何更好地訓練機器人系統追蹤化學(xué)品泄漏。 美國內華達大學(xué)里諾分校（University of Nevada, Reno）的研究人員最近在《當代生物學(xué)》（Current Biology）上發(fā)表了一篇論文，回答了這個(gè)長(cháng)期未解的問(wèn)題。他們采用了一種新方法，通過(guò)基因工程在果蠅的觸角上引入光敏蛋白，使遠程控制其嗅覺(jué)神經(jīng)元——特別是嗅覺(jué)神經(jīng)元成為可能，這種技術(shù)被稱(chēng)為光遺傳學(xué)。 研究人員發(fā)現，蒼蠅會(huì )利用環(huán)境線(xiàn)索來(lái)探測氣流和風(fēng)向，并據此反應，以便找到食物來(lái)源。在有風(fēng)的條件下，蒼蠅會(huì )展現一種被稱(chēng)為“移動(dòng)和涌動(dòng)（cast and surge）”的行為，即在遇到食物的化學(xué)信號時(shí)順風(fēng)前進(jìn)，一旦失去氣味便左右搖擺。長(cháng)期以來(lái)，科學(xué)界已經(jīng)了解了這種“移動(dòng)和涌動(dòng)”行為，但研究人員指出，人們基本上不知道昆蟲(chóng)在靜止的空氣中是如何尋找氣味的。 通過(guò)他們的研究，研究人員還發(fā)現了蒼蠅的另一種行為模式——下沉和旋轉，包括降低飛行高度并在一致的方向上快速轉彎。蒼蠅持續并重復地進(jìn)行這種本能動(dòng)作，甚至比“移動(dòng)和涌動(dòng)”的行為更頻繁。 這項研究的一個(gè)令人興奮的發(fā)現是，它表明飛行中的蒼蠅能夠明確感知到風(fēng)的條件——其存在與方向——然后在這些條件下部署有效的策略。蒼蠅并非簡(jiǎn)單地每次對氣味做出相同的預設反應，而是能夠適應環(huán)境變化做出響應。這一發(fā)現有助于開(kāi)發(fā)更復雜的算法，用于訓練用于偵測化學(xué)泄漏的無(wú)人機。 《每日科學(xué)》網(wǎng)站（www.sciencedaily.com） |
