Kredit:fir0002 via Wikipedia
Rånarflugor rycker offer från luften med samma avlyssningsstrategi som styrda missiler och falkar, men hur kan de fånga upp luftburet stenbrott när deras sikt hindras av löv och röran? Forskare från University of Cambridge, Storbritannien, och University of Minnesota, USA, rapporterar i Journal of Experimental Biology att Holcocephala fusca rånarflugor kombinerar två strategier, en som låter dem svänga runt hinder, med sin vanliga strategi för att fånga upp byten.
Medan många flugor nöjer sig med att landa på bitar av frukt eller kadaver, engagerar sig rånarflugor (Asilidae) i dödlig strid. Genom att fånga upp mindre insekter på vingen, äter rånarflugor allt de kan underkuva. När sikten är fri, bibehåller de aerobatiska insekterna samma siktlinje – justerar den när deras mål vrider och vänder sig – för att fånga upp deras stenbrott; och de gör det i enastående hastighet med en hjärna som är lika stor som ett sandkorn. Ändå måste de envisa insekterna ofta gripa bytesdjur i komplexa röriga miljöer. "Att navigera till mål och undvika att stöta på saker på vägen är uppgifter som vi hoppas kunna uppnå i våra vardagliga liv", säger Samuel Fabian från Imperial College, London. Så hur klarar rånarflugor röran? Fabian, Trevor Wardill och Paloma Gonzalez-Bellido från University of Minnesota, USA, bestämde sig för att ta reda på hur de rovdjursinsekter justerar sin avlyssningsstrategi för att hantera distraktioner. De publicerar sin upptäckt att insekterna kombinerar två strategier – en, som låter dem svänga runt hinder, med sin konventionella avlyssningsstrategi, som de använder när sikten är klar – i Journal of Experimental Biology .
"Vi använde Holcocephala fusca på grund av dess förutsägbara avlyssningsväg", säger Fabian, som gick med Mary Sumner från University of Minnesota i York County, PA, USA, under fyra intensiva veckor för att filma de bestämda flugorna i 3D medan de jagade en liten pärlan dras längs en genomskinlig fiskelina. "Fältexperiment är en fröjd, eftersom man får det mest naturalistiska beteendet från fria djur", säger Fabian. Även om detta innebar att insekterna var fria att röra sig ur skottet precis när kamerorna var redo att rulla. Som tur var var de också måna om att fånga upp den rörliga pärlan; "om något är tillräckligt litet verkar de i allmänhet anta att det är mat", säger Fabian. Och när han och Sumner analyserade insekterna som avlyssnade pärlan, behöll djuren samma siktlinje till målet under hela deras närmande för att framgångsrikt fånga det. "Flugorna visste verkligen inte att det inte är ett riktigt byte, även när de är väldigt nära", skrattar Fabian.
Men när Fabian och Sumner delvis skymde flugornas vyer, med antingen en bred (5 cm) eller smal (2,5 cm) stång av svart akryl, när de närmade sig den rörliga pärlan, vidtog flugorna undvikande åtgärder och övergav till och med avlyssningen när de närmade sig den rörliga pärlan. det bredare bandet skymde deras sikt i mer än 0,1 s. Men när baren blockerade deras siktlinje under kortare perioder, svängde flugorna bort dramatiskt tills de hade passerat den, innan de svängde tillbaka och återupptog sin avlyssningskurs. Vid andra tillfällen, när det visuella hindret förblev i sikte men inte skymde flugans sikt, svängde insekten fortfarande bort från stången när de närmade sig pärlan, även om det inte behövdes väjas eftersom pärlan var i sikte hela tiden .
Så hur kontrollerade flugan sitt närmande? Fabian, Gonzalez-Bellido och Wardill jämförde rånarflugornas flygvägar och de vägar de skulle ha tagit om det inte fanns något hinder, och insåg att flugorna använde en mycket enkel strategi för att undvika hinder; "ju snabbare hindret blir större i deras synfält, desto mer vänder de sig bort från det", förklarar Fabian. Men när flugan har passerat hindret och den börjar växa sig mindre, dras flugan sedan tillbaka mot den, vilket resulterade i de svängande flygbanorna som Fabian och Sumner registrerade, även när flugans sikt inte var blockerad.
Flugorna använder samtidigt en kombination av strategin för undvikande av hinder och de konventionella avlyssningsvägarna som används när deras sikt är fri, vilket resulterar i en enkel hybridstrategi som gör att de kan fånga upp sitt byte samtidigt som de undviker distraktioner och hinder i deras vägar. "De uppmärksammar sin omgivning även när de är fokuserade på målet", avslutar Fabian, som hoppas kunna inspirera robotdesigner som använder enklare och mer beräkningsmässigt lätta lösningar för komplexa navigeringsproblem.