Муха-грабитель Holcocephala — относительно небольшая муха — 6 мм в длину, она похожа по размеру на среднего комара. Тем не менее, он способен замечать и ловить добычу на расстоянии более полуметра менее чем за полсекунды — по сравнению с его размером, это было бы эквивалентом того, как человек заметил свою добычу на другом конце футбольного поля.
Даже если жертва меняет направление, хищник может адаптироваться в воздухе и по-прежнему ловить свою добычу.
Международная команда под руководством исследователей из Кембриджского университета смогла зафиксировать эту активность, обманом заставив муху броситься на фальшивую добычу — фактически, всего лишь маленькую бусинку на леске.
Это позволило команде стать свидетелями замечательной стратегии воздушного нападения мухи. Их результаты опубликованы сегодня в журнале Current Biology.
У мухи-грабителя невероятно сложные глаза: как и у всех мух, у него сложные глаза, состоящие из множества линз — в случае мухи-грабителя считается, что на каждый глаз приходится несколько тысяч линз. Однако, в отличие от многих видов мух, он имеет диапазон размеров линз от чуть более 20 микрон до примерно 78 микрон — ширину человеческого волоса.
Более крупные линзы такого же размера, как у стрекозы, которая, как полагают, обладает лучшим зрением среди всех насекомых, но в 10 раз больше и помогает уменьшить дифракцию, которая в противном случае исказила бы изображение
«Существует компромисс между прекрасным зрением, которое требует больших линз, и размером насекомого, — объясняет доктор Палома Гонсалес-Беллидо из Кембриджского отделения физиологии, развития и неврологии. «Единственный способ, при котором муха-грабитель может иметь такое же превосходное зрение, как« дитя с плаката »хищных насекомых, стрекоза, по всему полю зрения, — это иметь глаз с гораздо большим количеством линз большего размера — но тогда сама муха будет должен быть намного больше, чтобы его можно было нести."
Чтобы обойти эту проблему, муха-грабитель имеет концентрацию линз большего размера в центре ее зрения, составляющую лишь около одной тысячной ее визуального пространства. Линзы становятся меньше по размеру с внешней стороны глаза.
Важно отметить, что группа исследователей также показала, что под очень большими центральными линзами эта муха-грабитель развила чрезвычайно маленькие световые детекторы, которые расположены почти параллельно друг другу и намного дальше от линз, чем обычно. Такая компоновка сохраняет высокое локальное разрешение изображения, которое очень близко к разрешению гораздо более крупных стрекоз.
Увидев потенциальную жертву, муха взлетает вверх, сохраняя при этом «постоянный угол пеленга» — другими словами, она движется в таком направлении, что, двигаясь все ближе и ближе к своей жертве, все еще сохраняет тот же относительный пеленг. Это гарантирует, что он перехватит свою добычу.
«Если вы думаете об этом, как если бы вы едете по автостраде, а машина едет по съезду, тогда, если относительный угол между вами и этой машиной останется постоянным, вы столкнетесь», — объясняет аспирант Сэм Фабиан. "Конечно, вы бы предприняли уклончивые действия, но в случае с мухой-грабителем это то, что он хочет."
Эта стратегия поддержания постоянного относительного азимута также позволяет грабителю маневрировать в воздухе в том случае, если его жертва меняет направление. Исследователи продемонстрировали это, изменив направление своей фальшивой жертвы, когда муха-грабитель находилась в середине полета, и наблюдая, как муха реагирует.
Как только муха оказывается на расстоянии около 29 см от своей жертвы — хотя пока неясно, как именно она определяет это расстояние, — муха демонстрирует замечательную стратегию, никогда ранее не наблюдавшуюся у летающих животных.
Он « цепляется » за свою жертву, изменяя свою собственную траекторию, позволяя ей развернуться, замедлиться и приблизиться к жертве, чтобы совершить последнюю атаку.
«То, что вы видите, похоже на передачу эстафеты в эстафете: когда двое бегунов движутся в одинаковом направлении и с одинаковой скоростью, у них больше шансов на успех, чем если бы они обгоняли друг друга под углом девяноста градусов», — говорит доктор Тревор. Wardill.
Исследователи считают, что сенсорная система мухи-грабителя, которая обеспечивает максимальную точность зрения при минимальном объеме информации, требующей обработки, является ключом к ее способности захватывать добычу с такой точностью, как она это делает, сохраняя при этом такой маленький размер тела.
По их словам, эту технологию могут использовать созданные человеком летающие роботы или дроны.
«Проблема с дронами часто заключается в разряде батареи, необходимой для точной обработки изображений», — говорит д-р Гонсалес-Беллидо. "Вычислительная мощность — это огромная трата ресурсов.
Но, как это часто бывает, мы можем извлечь уроки из мира природы, чтобы минимизировать потребности в энергии. Это, в сочетании с замечательными охотничьими способностями грабительской мухи, может помочь в разработке дронов, предназначенных, например, для уничтожения нелегальных дронов вблизи аэропортов."
Видео: https: // www.YouTube.com / watch?v = ukiTGsvFP1Y