蜂鳥鷹蛾（Macroglossum stellatarum）。圖片來源：IronChris / Wikimedia Commons

所有昆蟲在飛行時(shí)都利用視覺來控制它們在空中的位置，但是它們也融合了其他感官的信息。隆德大學(xué)的生物學(xué)家現(xiàn)在展示了鷹蛾如何在其觸角中使用機(jī)械傳感器來控制快速飛行動(dòng)作。

當(dāng)飛蛾需要快速改變方向和動(dòng)作，例如逃避捕食者時(shí)，它們的眼睛就不足。取而代之的是，飛蛾觸角底部的受體提供必要的反饋。隆德大學(xué)的研究人員與班加羅爾塔塔基礎(chǔ)研究學(xué)院的Sanjay Sane合作，以蜂鳥鷹蛾（Macroglossum stellatarum）為研究模型，探索了這些觸角傳感器在飛行控制中的作用。

在他們的實(shí)驗(yàn)中，研究人員利用飛蛾以花蜜為食時(shí)在花前盤旋的自然習(xí)慣。他們訓(xùn)練飛蛾拜訪人造花來喝蔗糖溶液。然后他們以不同的速度向側(cè)面移動(dòng)花朵，同時(shí)用高速相機(jī)拍攝他們的反應(yīng)，以了解他們對花朵運(yùn)動(dòng)的追蹤能力。為了了解觸角傳感器的作用，他們剪裁觸角，從而阻止了感覺輸入，并重復(fù)了相同的實(shí)驗(yàn)。

“沒有天線，飛蛾仍然能夠飛翔，但是它們只能追蹤緩慢的花朵運(yùn)動(dòng)，而不能追蹤快速的花朵運(yùn)動(dòng)。當(dāng)我們重新安裝天線時(shí)，它們的工作原理幾乎和以前一樣，并且飛蛾能夠追蹤隆德大學(xué)生物學(xué)系教授Almut Kelber解釋說�！斑@是因?yàn)樗鼈兊奶炀�功能完全類似于飛機(jī)上的陀螺儀。陀螺儀可測量飛機(jī)的方向，在這種情況下，還可測量蛾子的方向�！�

說到速度，復(fù)眼沒有機(jī)會匹配飛蛾“陀螺儀”的反饋。將感覺信息轉(zhuǎn)換為神經(jīng)沖動(dòng)，與機(jī)械感受器相比，眼中感光器的時(shí)間要長1000倍。此外，來自眼睛中感光細(xì)胞的信息必須在蛾類大腦到達(dá)控制翅膀的肌肉之前，通過大量的神經(jīng)元連接。與機(jī)械接收相比，更長的命令鏈增加了視覺上的延遲。

“到目前為止，研究人員一直認(rèn)為蜂鳥鷹蛾僅使用視覺信息進(jìn)行導(dǎo)航。以前只有夜蛾才知道。我們證明了它們還使用觸角感受器，并展示了它們?nèi)绾闻c視覺結(jié)合在一起，” Almut Kelber說。 。

鷹蛾并不是唯一在視力和機(jī)械感覺之間使用這種“分工”的昆蟲。長期以來，人們都知道蒼蠅除了使用來自眼睛的視覺信息外，還使用來自其殘留后翅，稱為club的小型棍狀結(jié)構(gòu)的機(jī)械感官信息。

“我們證明蒼蠅和鷹蛾具有相同的策略來控制其飛行，盡管在解剖學(xué)上有非常不同的先決條件。它們將視覺用于慢速運(yùn)動(dòng)，而將陀螺儀用于更快的運(yùn)動(dòng)。飛蛾沒有三角背心，但其陀螺儀位于其天線中。” ，現(xiàn)為維爾茨堡大學(xué)（University ofWürzburg）的安娜·斯托克（AnnaSt?ckl）總結(jié)說，該研究的幕后研究員之一。