夏天的苍蝇和蚊子总叫人不胜其烦,但老实本分的蚊子贵在容易拍死,苍蝇却能躲开几乎每一次拍击。
为什么苍蝇的闪避技能这么强?
把电影当幻灯片看的复眼
人类眼睛里只装了一块凸透镜,也就是晶状体,用于聚光成像。
而苍蝇拥有复眼,其成像方式不是单透镜聚焦,而是多块透镜各自独立聚光。透过每块镜面的入射光聚到感光细胞簇上,每道光产生一个单独的视觉像素,大量像素最终构成多镜面复合图像。
当然,由于苍蝇的小脑袋瓜只能容纳有限数量(通常是数百到数千个)的镜面透光,且没法把这些模糊的光影锐化到人眼级别的数百万像素(对应数百万视锥细胞),因此相较我们的标准,苍蝇的世界分辨率极低。
不过虽然分辨率粗糙,但苍蝇能非常敏锐地观察到快速运动的物体并做出响应。
左图示意了苍蝇的复眼结构,其中微小的六边形“镜面”(facet)负责聚集光线,而右图的感光器(photoreceptor)能快速处理光线。
要想了解某种动物对快速运动的感知力如何,可以根据其感光器处理光的速度来作推断——
人眼每秒可识别最多约60次离散闪光。当光影闪动频率比每秒60次更快时,你通常会感知不到变化,只觉眼前的光线是稳定的,没在闪。
感知离散闪光的能力在很大程度上取决于光照条件和视网膜区域。
例如,一些LED灯会发出足够快的离散闪光,快到对人类来说就像是稳定的光线;而当你转过头,用自己的周边视觉去感知LED光,你可能就会注意到闪烁了,那是因为周边视觉更像苍蝇的视觉,处理光线的速度更快,但分辨率更低。
部分苍蝇每秒能看到多达250次闪光,大约是人眼水平的4倍。
如果你与苍蝇一起观影,那在你眼里相当流畅的24帧/秒影像,对于苍蝇来说就是一套幻灯片播放。这种“慢放”视觉令苍蝇能够对猎物、障碍物、竞争对手和人类的拍打做出快速反应。
体毛感知与机动飞行
研究显示,昏暗光线会降低苍蝇视力,但我们不能指望借助昏暗环境击杀它们,因为人类的视力也会受影响。
当苍蝇身处黑暗时,其飞行线路会变得没有规律,旨在利用这种蛇皮走位躲过黑暗中的魔掌。除此之外,它们可以根据非视觉线索,例如通过体毛感知到的气流变化的信息,觉察出威胁。
除了快速感知威胁,苍蝇还需要在瞬间飞离威胁。这意味着它们从感知到起飞的准备时间极短。例如,发现威胁后的果蝇能在1/5秒内调整好姿态进而起飞。
上下两图分别为苍蝇和蚊子飞行的画面
值得一提的是,某些捕食性的苍蝇,例如杀手蝇(killer fly),在飞行捕猎时会协调自身的腿肢、翅膀以及平衡器(halteres),以求最高效快速地搞定猎物。苍蝇的平衡器是一种呈哑铃形状的翅膀“零件”,用于感知自身在空中的旋转。
怎样有效弄死苍蝇
经受了数亿年生存考验的苍蝇有着足以经受人类考验的逃生能力。我们想单靠自己的力量拍死它们并不现实,需要借助专用工具,例如苍蝇拍和捕蝇器。
你可以尝试制作一个引诱陷阱:在一个窄颈瓶里装满苹果醋和啤酒,引诱苍蝇们进入,接着趁其不备插入漏斗,令其无法飞离。
瓶里装上苹果醋和啤酒,备好封锁用的漏斗,苍蝇进来了就别想飞走。
资料来源:
Flies evade your swatting thanks to sophisticated vision and neural shortcuts
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