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触角传感器允许鹰蛾快速移动
来源:赛斯维传感器网 发表于 2020/12/15

蜂鸟鹰蛾(macroglossum stellatarum)。图片来源:ironchris / wikimedia commons


所有昆虫在飞行时都利用视觉来控制它们在空中的位置,但是它们也融合了其他感官的信息。隆德大学的生物学家现在展示了鹰蛾如何在其触角中使用机械传感器来控制快速飞行动作。


当飞蛾需要快速改变方向和动作,例如逃避捕食者时,它们的眼睛就不足。取而代之的是,飞蛾触角底部的受体提供必要的反馈。隆德大学的研究人员与班加罗尔塔塔基础研究学院的sanjay sane合作,以蜂鸟鹰蛾(macroglossum stellatarum)为研究模型,探索了这些触角传感器在飞行控制中的作用。


在他们的实验中,研究人员利用飞蛾以花蜜为食时在花前盘旋的自然习惯。他们训练飞蛾拜访人造花来喝蔗糖溶液。然后他们以不同的速度向侧面移动花朵,同时用高速相机拍摄他们的反应,以了解他们对花朵运动的追踪能力。为了了解触角传感器的作用,他们剪裁触角,从而阻止了感觉输入,并重复了相同的实验。


“没有天线,飞蛾仍然能够飞翔,但是它们只能追踪缓慢的花朵运动,而不能追踪快速的花朵运动。当我们重新安装天线时,它们的工作原理几乎和以前一样,并且飞蛾能够追踪隆德大学生物学系教授almut kelber解释说。“这是因为它们的天线功能完全类似于飞机上的陀螺仪。陀螺仪可测量飞机的方向,在这种情况下,还可测量蛾子的方向。”


说到速度,复眼没有机会匹配飞蛾“陀螺仪”的反馈。将感觉信息转换为神经冲动,与机械感受器相比,眼中感光器的时间要长1000倍。此外,来自眼睛中感光细胞的信息必须在蛾类大脑到达控制翅膀的肌肉之前,通过大量的神经元连接。与机械接收相比,更长的命令链增加了视觉上的延迟。


“到目前为止,研究人员一直认为蜂鸟鹰蛾仅使用视觉信息进行导航。以前只有夜蛾才知道。我们证明了它们还使用触角感受器,并展示了它们如何与视觉结合在一起,” almut kelber说。 。


鹰蛾并不是唯一在视力和机械感觉之间使用这种“分工”的昆虫。长期以来,人们都知道苍蝇除了使用来自眼睛的视觉信息外,还使用来自其残留后翅,称为club的小型棍状结构的机械感官信息。


“我们证明苍蝇和鹰蛾具有相同的策略来控制其飞行,尽管在解剖学上有非常不同的先决条件。它们将视觉用于慢速运动,而将陀螺仪用于更快的运动。飞蛾没有三角背心,但其陀螺仪位于其天线中。” ,现为维尔茨堡大学(university ofwürzburg)的安娜·斯托克(annast?ckl)总结说,该研究的幕后研究员之一。


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