почему у мух такая быстрая реакция

Почему обычную муху так сложно убить

почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть фото почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть картинку почему у мух такая быстрая реакция. Картинка про почему у мух такая быстрая реакция. Фото почему у мух такая быстрая реакция

«Назойливая муха» – это словосочетание знакомо каждому. Как только мы слышим ее неприятное жужжание, первое, что нам приходит в голову – немедленно найти мухобойку, или на худой конец обычный свернутый в трубочку журнал, чтобы как можно быстрее ее прихлопнуть. Однако далеко не всегда наша «охота» бывает удачной. Проявляя какое-то невероятное чутье, насекомое покидает «место посадки» буквально за мгновение до смертельного удара.

Группа ученых опубликовала в журнале Procceeding of the Royal Biological Sciences результаты исследований, посвященных уникальной способности мух из подгруппы Calyptratae (куда входят и домашние мухи Musca domestica) избегать опасности.

Сверхманевренность и скорость полета мухам обеспечивают «модифицированные» задние крылья, в процессе эволюции превратившиеся в крошечные отростки. Во время полета они вибрируют, помогая насекомым стабилизировать тело. Информация о каждом изменении положения тела немедленно передается крылья.

почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть фото почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть картинку почему у мух такая быстрая реакция. Картинка про почему у мух такая быстрая реакция. Фото почему у мух такая быстрая реакция

В процессе исследований были задействованы высокоскоростные камеры, способные снимать со скоростью 3000 кадров в секунду. Подопытными стали мухи сразу нескольких видов. Как оказалось, на опасность мухи Calyptratae реагировали в пять раз быстрее, чем их сородичи других видов – на взлет им требовалось всего лишь 0,007 секунды и всего один взмах крыльев.

На следующем этапе подопытным мухам ввели анестетики и удалили половые органы. В результате Calyptratae стали тратить значительно больше времени на взлет, в то время как у мух других видов это показатель остался на прежнем уровне. А при удалении крыльевых отростков у Calyptrae оказалась нарушенной устойчивость при взлете.

Однако даже несмотря на это мухи обладают поистине фантастической маневренностью, до которой не дотягивают и лучшие современные истребители. Так, мушки-дрозофилы способны изменять направление полета всего за 1/100 секунды, то есть в 50 раз быстрее, чем успевает моргнуть человеческий глаз.

А еще у мух прекрасное зрение, с помощью которого они выстраивают свои «противоударные» маневры. В статье, опубликованной в 2008 году в журнале Current Biology, сообщалось, что плодовые мушки, получив визуальное предупреждение об опасности, примерно за 200 миллисекунд до взлета принимают определенную позу и точно выстраивают маршрут полета в безопасную точку.

Источник

Почему муху трудно убить

Чтобы взлететь, домашней мухе достаточно один раз махнуть крыльями.

Чтобы прихлопнуть муху, нужно недюжинное мастерство, большой опыт, острый глаз и меткая рука. Неопытный охотник на мух обычно обнаруживает под мухобойкой лишь пустое место; попытки поймать муху в полёте тоже заканчиваются ничем. Как мухам удаётся так хорошо уходить от карающей длани?

Очевидно, они вовремя замечают, что к ним приближается опасность. Замечают в прямом смысле – глазами. У зрения есть характеристика, которая называется временная разрешающая способность, то есть насколько быстрые события глаз и мозг способны различить. Временную разрешающую способность определяют по порогу слияния мерцания. Глаз видит быстро сменяющиеся картинки, которые сменяются всё быстрее и быстрее, и до какого-то момента мы видим их мерцание, а потом мерцание исчезает – скорость изображения превысила порог слияния. У нашего глаза этот порог равен 60 мельканиям в секунду, а у мух – 400. Наши Очень Быстрые Движения муха видит как в замедленной съёмке. И ей хватает 200 миллисекунд, чтобы выбрать наиболее безопасное направление для бегства.

Но мало видеть опасность, нужно ещё и быстро от неё уйти. Тут мухи тоже молодцы: как пишет портал LiveScience, в полёте им хватает одной тысячной секунды, чтобы сменить курс. Ну а если муха сидит на чём-то, и тут вдруг нужно быстро взлететь? Исследователи из Кейсовского университета Западного резервного района снимали разных взлетающих мух на высокоскоростное видео с 3000 кадрами в секунду.

Мух на свете много, они делятся на секции, подсекции, надсемейства и т. д. Оказалось, что мухи из подсекции Calyptratae, к которым относятся и привычные домашние мухи, взлетают в пять раз быстрее других – в среднем за семь миллисекунд и на одном взмахе крыльев. Другие мухи, не из группы Calyptratae, тратят на взлёт в среднем 39 миллисекунд, и чтобы оторваться от поверхности, им нужно около четырёх раз взмахнуть крыльями.

почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть фото почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть картинку почему у мух такая быстрая реакция. Картинка про почему у мух такая быстрая реакция. Фото почему у мух такая быстрая реакция

То есть у домашней мухи и её ближайших родственников есть какая-то конструктивная особенность, которая помогает быстро взлететь. Это так называемые жужжальца – видоизменённая пара крыльев. У многих насекомых крыльев две пары, но у мух, комаров, слепней и прочих представителей отряда Двукрылых задние крылья сильно уменьшились, превратившись в небольшие булавовидные палочки – те самые жужжальца. В полёте они служат стабилизаторами, помогая держать курс во время манёвров.

Как оказалось, домашним мухам и другим видам подсекции Calyptratae жужжальца помогают ещё и при взлёте. Если мухам удаляли жужжальца, то на взлёте они начинали кувыркаться, как будто не могли справиться с управлением самими собой, и часто падали на землю. Жужжальца обеспечивали им стремительный и лёгкий взлёт. Результаты экспериментов опубликованы в Proceedings of the Royal Society B.

почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть фото почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть картинку почему у мух такая быстрая реакция. Картинка про почему у мух такая быстрая реакция. Фото почему у мух такая быстрая реакция

Вряд ли эти сведения помогут нам в охоте на мух, но, возможно, их замечательные жужжальца подскажут какие-нибудь новые идеи инженерам, занимающимся конструированием летательных аппаратов.

Источник

Почему муху так сложно прихлопнуть?

почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть фото почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть картинку почему у мух такая быстрая реакция. Картинка про почему у мух такая быстрая реакция. Фото почему у мух такая быстрая реакция

Попробуйте прихлопнуть муху, и вскоре вы убедитесь, что она быстрее вас. Намного быстрее. Но каким же образом эти крохотные существа с их мельчайшим мозгом так легко нас обманывают?

Вы, вероятно, размышляли об этом, после того, как бегали за мухой по всему дому, размахивая тапком, и раз за разом неудачно им хлопая. Как она так быстро двигается? Она что, читает мои мысли?

Этот вопрос был освещён в последнем эпизоде нашей передачи BBC World Service CrowdScience, где рассказывалось о суперспособностях маленьких животных. Суть ответа состоит в том, что по сравнению с нами, мухи воспринимают наш мир в замедленном виде.

Для иллюстрации обратите внимание на часы с секундной стрелкой. Человек видит перемещения стрелки с определённой скоростью. Для черепахи эта скорость в два раза больше. Для большей части видов мух каждое тиканье часов длится примерно в четыре раза дольше. Воспринимаемая скорость времени у разных видов разная.

Это происходит оттого, что животные воспринимают окружающий их мир в виде непрерывного видео. На самом деле они строят эту картинку на основе изображений, поступающих из глаз в мозг в виде отдельных вспышек, определённое количество раз в секунду. У человека происходит примерно 60 таких вспышек в секунду, у черепах – 15, у мух – 250.

Всё относительно

Скорость, с которой эти изображения обрабатываются мозгом, называется «скоростью слияния мельканий». Обычно, чем меньше вид, тем больше у него скорость слияния – и тут мухи нас сильно опережают.

Профессор Роджер Харди из Кембриджского университета изучает работу глаз мухи, и у него есть эксперимент для определения скорости слияния мельканий.

почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть фото почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть картинку почему у мух такая быстрая реакция. Картинка про почему у мух такая быстрая реакция. Фото почему у мух такая быстрая реакция

«Скорость слияния мельканий – это просто мера того, как быстро нужно отключать и включать обратно свет, чтобы он казался непрерывным», – говорит профессор Харди.

Роджер вставляет крохотные стеклянные электроды в живые светочувствительные клетки глаз – фоторецепторы – а затем использует светодиоды, мигающие со всё увеличивающейся скоростью. Каждая вспышка светодиода вызывает небольшой электрический ток в фоторецепторах, и его можно увидеть на экране компьютера. Тесты показывают, что наиболее быстрые мухи реагировали на мигание, происходящее до 400 раз в секунду – это больше, чем в шесть раз превышает нашу скорость.

Самое быстро зрение из всех было обнаружено у мух, которых буквально называют «мухи-убийцы» [судя по всему, имеется в виду вид Coenosia attenuata, т.н. муха-охотник, происходящая с юга Европы / прим. перев.]. Это небольшие хищные мухи, живущие в Европе, ловящие других мух в воздухе, и обладающие сверхбыстрой реакцией. В мушиной лаборатории Кембриджского университета доктор Палома Гонзалес-Беллидо демонстрирует охоту мух-убийц, выпуская в специальный бокс для съёмки жертв в виде плодовых мушек.

Палома записывает их поведение на скорости в 1000 кадров в секунду при помощи специальной камеры. Соединённый с нею компьютер записывает видео, которое перезаписывается каждые 12 секунд. Во время движения мухи Палома нажимает кнопку, если хочет, чтобы последние 12 секунд видео записались надолго.

«Наше время реакции настолько плохое, что если бы мы захотели остановить видео, думая, что что-то происходит, оно бы уже произошло», – говорит Гонзалес-Беллидо. Мы даже не успеваем нажать кнопку до того, как всё произойдёт – настолько это быстро.

Муха против мухи

Попав в бокс с жертвами, муха-убийца сначала сидела неподвижно, но как только плодовая мушка пролетела в 7 см от неё, сделала резкое движение, и внезапно муха-убийца оказалась на дне коробки, пережёвывая дрожащую мушку.

Только при просмотре замедленного видео на компьютере стало понятно, что произошло: муха-убийца взлетела, облетела плодовую мушку вокруг три раза, постоянно пытаясь схватить, а затем ей всё же удалось схватить её за передние лапки.

И вся эта история заняла всего одну секунду. Глаза воспринимают это как мелькание, поэтому хлопающая рука человека для мухи должна двигаться с черепашьей скоростью.

почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть фото почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть картинку почему у мух такая быстрая реакция. Картинка про почему у мух такая быстрая реакция. Фото почему у мух такая быстрая реакция

почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть фото почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть картинку почему у мух такая быстрая реакция. Картинка про почему у мух такая быстрая реакция. Фото почему у мух такая быстрая реакция

Чтобы муха-убийца могла двигаться так быстро, опережая даже других мух, светочувствительные клетки в её глазах содержат гораздо больше митохондрий («батареек» биологических клеток»), чем у других мух.

Это батареи, питающие клетку, поэтому быстрое зрение должно отнимать больше энергии, чем медленное. Это объясняет, почему глаза просто не установлены в режим самого быстрой работы из возможных.

Плотоядная диета мух-убийц даёт им много энергии, необходимой для питания высокоэнергетических клеток. Но даже если бы в клетках наших глаз было столько же митохондрий, у нас не было бы такого скоростного зрения, поскольку светочувствительные клетки мух устроены совсем по-другому, не как у позвоночных.

Причиной структурных различий в строении глаз является эволюция. У членистоногих и позвоночных, групп для мух и людей соответственно, эволюция глаз шла раздельно последние 700-750 млн лет.

Теория струн

Глаза мух эволюционировали, чтобы воспринимать свет через набор крохотных струноподобных структур, расположенных горизонтально по пути следования света в глазу. Эти структуры механически реагируют на свет, в то время как у позвоночных есть вытянутые клетки, похожие на трубочки, направленные в сторону света, в которых на свет реагируют химические соединения.

Роджер в своей лаборатории изучает структуру глаза мухи. «Он более чувствительный, в том смысле, что способен выдавать большой сигнал для самого малого количества света, а также он может реагировать быстрее, чем палочки и колбочки в глазу позвоночных», – поясняет он.

почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть фото почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть картинку почему у мух такая быстрая реакция. Картинка про почему у мух такая быстрая реакция. Фото почему у мух такая быстрая реакция

Этой повышенной чувствительности есть несколько причин, но именно Харди обнаружил, что они реагируют на свет механически, а не химически, как колбочки и палочки.

Механическое реагирование позволяет быстрее создавать нервные сигналы. Кроме того, существует ограничение скорости, с которой нервные импульсы могут идти – и короткое расстояние между глазом и мозгом мухи ускоряет процесс по сравнению с крупными позвоночными.

У некоторых позвоночных зрение быстрее нашего. Судя по всему, умение летать коррелирует со скоростью зрения, как и малый размер. Возможно, это связано с тем, что небольшие летающие животные должны уметь быстро реагировать в полёте, чтобы избегать приближающихся препятствий.

Замедленные хлопки

Самое быстрое зрение обнаружено у видов, ловящих мух в воздухе.

Исследуя зрение мухоловки-пеструшки, небольшой птички отряда воробьинообразных, ловящей мух на лету, учёные из Университета в Упсала в Швеции обнаружили, что она способна различать мигание света со скоростью 146 раз в секунду.

Птиц дрессировали так, чтобы они связывали мигающий свет с угощением, и они успешно отличали мигающий свет до скоростей 146 раз/с. Это примерно в два раза быстрее, чем могут видеть люди, но не так быстро, как у средней мухи. А это значит, что птицы, как и мухи, воспринимают каждое тиканье часов медленнее людей.

На мухоловок давит эволюция, заставляя воспринимать ход времени так медленно, как это возможно, чтобы опередить их быструю добычу. В ходе эволюции птицы, воспринимающие время медленнее, могут быстрее реагировать на добычу, едят больше, выращивают больше птенцов и передают скоростное зрение будущим поколениям.

Мухи, которых ловят птицы с быстрым зрениям, тоже будут вырабатывать ускоряющуюся реакцию, чтобы избежать поимки. Эта эволюционная гонка вооружений идёт больше, чем существуют сами птицы. Мухи, бывшие добычей, вырабатывали быстрое зрение, чтобы избежать поимки хищных мух с тех пор, как они научились летать.

В следующий раз, когда вы безуспешно попытаетесь прихлопнуть муху, не расстраивайтесь. Ваше неуклюжее и медленное движение встретилось с миллионами лет естественного отбора, который позволил мухам воспринимать ваши попытки в замедленном виде. В общем, для вас и для мухи время, судя по всему, идёт относительно.

Источник

почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть фото почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть картинку почему у мух такая быстрая реакция. Картинка про почему у мух такая быстрая реакция. Фото почему у мух такая быстрая реакция

Автор фото, Science Photo Library

Попробуйте прихлопнуть муху и вы сразу поймете, что она быстрее вас. Намного быстрее. Как же этим крошечным существам с их микроскопическими мозгами удается так легко обвести нас вокруг пальца?

Вероятно, вы задумывались над этим, безуспешно гоняясь с мухобойкой по комнате за назойливой тварью. Как они так ловко уворачиваются? Неужели они умеют читать наши мысли?

Ответ заключается в том, что, по сравнению с человеком, мухи видят происходящее в замедленном темпе.

Взгляните на часы с секундной стрелкой. Они тикают с определенной скоростью. Но черепахе будет казаться, что стрелка тикает в четыре раза быстрее. А для большинства видов мух, наоборот, отсчет секунд будет тянуться примерно в четыре раза медленнее. По сути, у каждого биологического вида свое восприятие течения времени.

Автор фото, Science Photo Library

Для мухи время течет гораздо медленнее, чем для человека

Это происходит потому, что все живые существа, наделенные зрением, воспринимают окружающий мир как непрерывное видео, но изображение, передающееся из глаз в мозг, они сводят в отдельные кадры с разной заданной частотой.

Время относительно

Скорость, с которой эти изображения обрабатываются мозгом, называется «частотой слияния мельканий». Как правило, чем меньше биологический вид, тем выше скорость подачи световых импульсов, и поэтому мухи постоянно оставляют человека с носом.

Конец истории Подкаст

Профессор Роджер Харди из Кембриджского университета демонстрирует, как работает глаз мухи.

Фоторецепторы реагируют на каждую вспышку светодиода электрическими импульсами, которые отображаются на экране компьютера.

Тесты показывают, что у некоторых мушиных особей рецепторы отчетливо реагируют на мигание до 400 раз в секунду, более чем в шесть раз быстрее, чем человеческий глаз.

В своей «мушиной лаборатории» в Кембриджском университете доктор Палома Гонсалес-Беллидо демонстрирует сверхбыструю реакцию охотника, запустив обычных комнатных мух в специальную камеру к самке мухи-убийцы.

Глаза мухи-убийцы содержат гораздо больше митохондрий, чем глаза других видов мух

С помощью скоростной видеокамеры Палома записывает поведение охотника и жертвы с частотой 1000 кадров в секунду. Компьютер постоянно сохраняет последние 12 секунд видеозаписи.

Вот в камере что-то происходит, и Палома нажимает кнопку, чтобы остановить запись.

Доктор Палома Гонсалес-Беллидо демонстрирует сверхбыструю реакцию мухи-убийцы

Получается, мы даже не можем нажать кнопку вовремя.

Муха против мухи

На видеозаписи видно, что сначала муха-убийца сидит неподвижно. Но как только комнатная муха пролетает примерно в семи сантиметрах над ней, охотница совершает молниеносный бросок, а затем обе оказываются на дне камеры.

Лишь после просмотра замедленной съемки на компьютере становится ясно, что произошло: муха-убийца взлетела, трижды облетела жертву, несколько раз пытаясь ее схватить, прежде чем ей удалось это сделать передними лапами, сбить на пол и впиться в добычу.

Эти клетки вырабатывают энергию, необходимую световым рецепторам глаза. Быстрое зрение потребляет больше энергии, чем медленное, и плотоядная диета мухи-убийцы обеспечивает питание энергоемких клеток.

Но даже если бы человек имел такое же количество митохондрий в глазах, у нас не было бы столь высокой скорости зрения, потому что светочувствительные клетки мух по конструкции сильно отличаются от человеческих.

К этим структурным различиям привел процесс эволюции. Развитие глаз у членистоногих и позвоночных пошло совершенно разными путями около 700-750 миллионов лет назад.

Струнная теория

Зрение позвоночных устроено по-другому: в глазу у них имеются длинные трубчатые клетки, обращенные к источнику света, с химическими веществами, которые реагируют на сигнал.

Профессор Роджер Харди изучает структуру глаза мухи

Есть несколько причин более высокой чувствительности механической системы передачи данных.

Прежде всего «струны» позволяют ускорить нейронные сигналы. Кроме того, у нейронных импульсов существует предел скорости, и благодаря меньшей протяженности нерва от глаза до мозга у членистоногих по сравнению с более крупными позвоночными процесс передачи данных протекает быстрее.

Впрочем, и некоторые позвоночные имеют гораздо более быстрое зрение, чем человек. Похоже, что с быстрым зрением взаимосвязана способность летать. Вероятно, летающим существам небольших размеров необходима быстрая реакция во время полета, чтобы не врезаться в препятствие.

Всё относительно

Среди позвоночных самое быстрое зрение встречается у животных и птиц, которые ловят насекомых в воздухе.

Шведские ученые из Уппсальского университета обнаружили, что птичка мухоловка способна распознавать свет, который вспыхивает и выключается 146 раз в секунду.

Этот показатель примерно вдвое больше, чем у человека, хотя и не столь высокий, как у средней мухи.

Способность «замедлять время» развилась у мухоловок в процессе эволюции. Особи, способные перехитрить добычу, стали питаться сытнее, приносить больше потомства и передавать ему по наследству быстрое зрение родителей.

Но эволюционная «гонка вооружений» никогда не заканчивается. Мухи, за которыми гоняются птицы с быстрым зрением, тоже развивают скорость реакции, и так далее.

В общем, в другой раз после неудачной попытки пристукнуть муху не унывайте. В том, что ваши движения столь медленны и неуклюжи, виноваты сотни миллионов лет естественного отбора, научившего мух неспешно наблюдать за вами.

Время между вами и мухой очень относительно.

Источник

Почему муху так сложно прихлопнуть?

почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть фото почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть картинку почему у мух такая быстрая реакция. Картинка про почему у мух такая быстрая реакция. Фото почему у мух такая быстрая реакция

Попробуйте прихлопнуть муху, и вскоре вы убедитесь, что она быстрее вас. Намного быстрее. Но каким же образом эти крохотные существа с их мельчайшим мозгом так легко нас обманывают?

Вы, вероятно, размышляли об этом, после того, как бегали за мухой по всему дому, размахивая тапком, и раз за разом неудачно им хлопая. Как она так быстро двигается? Она что, читает мои мысли?

Этот вопрос был освещён в последнем эпизоде нашей передачи BBC World Service CrowdScience, где рассказывалось о суперспособностях маленьких животных. Суть ответа состоит в том, что по сравнению с нами, мухи воспринимают наш мир в замедленном виде.

Для иллюстрации обратите внимание на часы с секундной стрелкой. Человек видит перемещения стрелки с определённой скоростью. Для черепахи эта скорость в два раза больше. Для большей части видов мух каждое тиканье часов длится примерно в четыре раза дольше. Воспринимаемая скорость времени у разных видов разная.

Это происходит оттого, что животные воспринимают окружающий их мир в виде непрерывного видео. На самом деле они строят эту картинку на основе изображений, поступающих из глаз в мозг в виде отдельных вспышек, определённое количество раз в секунду. У человека происходит примерно 60 таких вспышек в секунду, у черепах – 15, у мух – 250.

Скорость, с которой эти изображения обрабатываются мозгом, называется «скоростью слияния мельканий». Обычно, чем меньше вид, тем больше у него скорость слияния – и тут мухи нас сильно опережают.

Профессор Роджер Харди из Кембриджского университета изучает работу глаз мухи, и у него есть эксперимент для определения скорости слияния мельканий.

почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть фото почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть картинку почему у мух такая быстрая реакция. Картинка про почему у мух такая быстрая реакция. Фото почему у мух такая быстрая реакция

«Скорость слияния мельканий – это просто мера того, как быстро нужно отключать и включать обратно свет, чтобы он казался непрерывным», – говорит профессор Харди.

Роджер вставляет крохотные стеклянные электроды в живые светочувствительные клетки глаз – фоторецепторы – а затем использует светодиоды, мигающие со всё увеличивающейся скоростью. Каждая вспышка светодиода вызывает небольшой электрический ток в фоторецепторах, и его можно увидеть на экране компьютера. Тесты показывают, что наиболее быстрые мухи реагировали на мигание, происходящее до 400 раз в секунду – это больше, чем в шесть раз превышает нашу скорость.

Самое быстро зрение из всех было обнаружено у мух, которых буквально называют «мухи-убийцы» [судя по всему, имеется в виду вид Coenosia attenuata, т.н. муха-охотник, происходящая с юга Европы / прим. перев.]. Это небольшие хищные мухи, живущие в Европе, ловящие других мух в воздухе, и обладающие сверхбыстрой реакцией. В мушиной лаборатории Кембриджского университета доктор Палома Гонзалес-Беллидо демонстрирует охоту мух-убийц, выпуская в специальный бокс для съёмки жертв в виде плодовых мушек.

Палома записывает их поведение на скорости в 1000 кадров в секунду при помощи специальной камеры. Соединённый с нею компьютер записывает видео, которое перезаписывается каждые 12 секунд. Во время движения мухи Палома нажимает кнопку, если хочет, чтобы последние 12 секунд видео записались надолго.

«Наше время реакции настолько плохое, что если бы мы захотели остановить видео, думая, что что-то происходит, оно бы уже произошло», – говорит Гонзалес-Беллидо. Мы даже не успеваем нажать кнопку до того, как всё произойдёт – настолько это быстро.

Попав в бокс с жертвами, муха-убийца сначала сидела неподвижно, но как только плодовая мушка пролетела в 7 см от неё, сделала резкое движение, и внезапно муха-убийца оказалась на дне коробки, пережёвывая дрожащую мушку.

Только при просмотре замедленного видео на компьютере стало понятно, что произошло: муха-убийца взлетела, облетела плодовую мушку вокруг три раза, постоянно пытаясь схватить, а затем ей всё же удалось схватить её за передние лапки.

И вся эта история заняла всего одну секунду. Глаза воспринимают это как мелькание, поэтому хлопающая рука человека для мухи должна двигаться с черепашьей скоростью.

почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть фото почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть картинку почему у мух такая быстрая реакция. Картинка про почему у мух такая быстрая реакция. Фото почему у мух такая быстрая реакция

почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть фото почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть картинку почему у мух такая быстрая реакция. Картинка про почему у мух такая быстрая реакция. Фото почему у мух такая быстрая реакция

Чтобы муха-убийца могла двигаться так быстро, опережая даже других мух, светочувствительные клетки в её глазах содержат гораздо больше митохондрий («батареек» биологических клеток»), чем у других мух.

Это батареи, питающие клетку, поэтому быстрое зрение должно отнимать больше энергии, чем медленное. Это объясняет, почему глаза просто не установлены в режим самого быстрой работы из возможных.

Плотоядная диета мух-убийц даёт им много энергии, необходимой для питания высокоэнергетических клеток. Но даже если бы в клетках наших глаз было столько же митохондрий, у нас не было бы такого скоростного зрения, поскольку светочувствительные клетки мух устроены совсем по-другому, не как у позвоночных.

Причиной структурных различий в строении глаз является эволюция. У членистоногих и позвоночных, групп для мух и людей соответственно, эволюция глаз шла раздельно последние 700-750 млн лет.

Глаза мух эволюционировали, чтобы воспринимать свет через набор крохотных струноподобных структур, расположенных горизонтально по пути следования света в глазу. Эти структуры механически реагируют на свет, в то время как у позвоночных есть вытянутые клетки, похожие на трубочки, направленные в сторону света, в которых на свет реагируют химические соединения.

Роджер в своей лаборатории изучает структуру глаза мухи. «Он более чувствительный, в том смысле, что способен выдавать большой сигнал для самого малого количества света, а также он может реагировать быстрее, чем палочки и колбочки в глазу позвоночных», – поясняет он.

почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть фото почему у мух такая быстрая реакция. Смотреть картинку почему у мух такая быстрая реакция. Картинка про почему у мух такая быстрая реакция. Фото почему у мух такая быстрая реакция

Этой повышенной чувствительности есть несколько причин, но именно Харди обнаружил, что они реагируют на свет механически, а не химически, как колбочки и палочки.

Механическое реагирование позволяет быстрее создавать нервные сигналы. Кроме того, существует ограничение скорости, с которой нервные импульсы могут идти – и короткое расстояние между глазом и мозгом мухи ускоряет процесс по сравнению с крупными позвоночными.

У некоторых позвоночных зрение быстрее нашего. Судя по всему, умение летать коррелирует со скоростью зрения, как и малый размер. Возможно, это связано с тем, что небольшие летающие животные должны уметь быстро реагировать в полёте, чтобы избегать приближающихся препятствий.

Самое быстрое зрение обнаружено у видов, ловящих мух в воздухе.

Исследуя зрение мухоловки-пеструшки, небольшой птички отряда воробьинообразных, ловящей мух на лету, учёные из Университета в Упсала в Швеции обнаружили, что она способна различать мигание света со скоростью 146 раз в секунду.

Птиц дрессировали так, чтобы они связывали мигающий свет с угощением, и они успешно отличали мигающий свет до скоростей 146 раз/с. Это примерно в два раза быстрее, чем могут видеть люди, но не так быстро, как у средней мухи. А это значит, что птицы, как и мухи, воспринимают каждое тиканье часов медленнее людей.

На мухоловок давит эволюция, заставляя воспринимать ход времени так медленно, как это возможно, чтобы опередить их быструю добычу. В ходе эволюции птицы, воспринимающие время медленнее, могут быстрее реагировать на добычу, едят больше, выращивают больше птенцов и передают скоростное зрение будущим поколениям.

Мухи, которых ловят птицы с быстрым зрениям, тоже будут вырабатывать ускоряющуюся реакцию, чтобы избежать поимки. Эта эволюционная гонка вооружений идёт больше, чем существуют сами птицы. Мухи, бывшие добычей, вырабатывали быстрое зрение, чтобы избежать поимки хищных мух с тех пор, как они научились летать.

В следующий раз, когда вы безуспешно попытаетесь прихлопнуть муху, не расстраивайтесь. Ваше неуклюжее и медленное движение встретилось с миллионами лет естественного отбора, который позволил мухам воспринимать ваши попытки в замедленном виде. В общем, для вас и для мухи время, судя по всему, идёт относительно.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *