Чому муху так важко прихлопнути?

За два десятиліття у Майкла Дікінсона, професора з Каліфорнійського технологічного інституту (Michael Dickinson, California Institute of Technology, Caltech), репортери не раз брали інтерв'ю про його дослідженнях щодо біомеханіки польоту комахи. Але одне питання журналістів переслідував його весь час: Чому муху так важко зачинити? «Тепер я можу, нарешті, відповісти», - сказав Дікінсон.


 Використовуючи надшвидкісну цифрову високоякісну відеозйомку реакції плодових мушок (Drosophila melanogaster) на близьку мухобойку, Дікінсон і його помічник, аспірант Гвінет кради (Gwyneth Crad), розкрили секрет ухильно маневрування мухи. Задовго до стрибка крихітний мозок мухи обчислює розташування навислої загрози, придумує план порятунку, і розставляє її ноги в оптимальному положенні, щоб швидко стрибнути в протилежному напрямку. Все це дія займає, приблизно, 100 мілісекунд після того, як муха «засікла» мухобойку.
За словами вченого, така поведінка наочно ілюструє, наскільки швидко мозок мухи може обробити сенсорну інформацію в відповідний моторний відповідь.
Наприклад, відеозапис показала, що, якщо мухобойка (під час експерименту - чорний диск діаметром 14 сантиметрів) наближається спереду під кутом 50 градусів до мухи, що стоїть в центрі невеликий платформи, муха пересуває свої середні ноги вперед і нахиляє тіло назад, а потім згинає і розгинає свої ноги для стрибка назад. Коли ж вона бачить, що наближається загрозу зі спини (поле зору мухи - майже 360 градусів), муха переміщує свої середні ноги трохи назад. При загрозі збоку муха не рухає своїми середніми ногами, але нахиляє все своє тіло в протилежному від загрози напрямку до того, як здійснить свій рятівний стрибок.
Вчені також виявили, що під час підготовки до стрибка, муха бере до уваги своє положення тіла в той час, коли вона вперше побачила загрозу. Вперше помітивши мухобойку, муха може бути в будь-якому положенні, в залежності від того, що вона робила в той час (вмивалася, харчувалася, ходила і т.д.).
Експерименти дослідників показали, що муха якимось чином «знає», чи повинна вона зробити велике або маленьке рух, щоб підготуватися до наступного стрибка і вибрати оптимальне положення тіла. Це означає, що муха має вміти об'єднувати візуальну інформацію від її очей, які говорять, звідки наближається загроза, з механосенсорной інформацією від її ніг, які повідомляють, як треба рухатися, щоб прийняти правильну позу перед стрибком.
Результати досліджень пропонують нове розуміння нервової системи мухи і припускають, що мозок мухи здатний перетворювати положення наближається загрози в відповідне положення ніг, і рухи тіла до зльоту. Тепер вчені хочуть знайти те саме місце в мозку мухи, де і відбувається обробка цієї інформації.
Дослідження Дикинсона також пропонує оптимальний метод «пріхлопиваніем» мухи: треба бити не прямо по мусі, а цілитися трохи вперед, в те місце, в напрямку якого муха запланувала здійснити свій стрибок, помітивши наближається загрозу.