为什么果蝇比你想象的更聪明

果蝇，或 黑腹果蝇果蝇是研究最广泛的生物体之一，因为它们为生物过程的研究提供了廉价且容易获得的平台。 虽然果蝇看起来与人类没有任何不同，但它们与我们共享75%的致病基因，这就是为什么科学家利用它们来更好地了解人类疾病。

研究人员早就证明，这些微小的昆虫实施了一种被称为“搜索和冲刺”的深思熟虑的策略，在有风的环境中寻找食物来源。 使用这种技术，果蝇会闻到美味食物的气味，然后逆风飞翔以追踪气味，然后在失去气味时从一侧飞向另一侧重新寻找气味。

科学家解释说，在风中闻到气味并不意味着来源就在附近。 微风甚至可能从远处带来了气味。 因此，抛掷技术是追踪风中气味来源的有效方法。

那么当没有风的时候会发生什么呢？

“他们还有另一个伎俩，”隆德大学感觉生物学副教授马库斯·斯坦斯梅尔（Markus Stensmeyer）说，他没有参与这项研究。

无风时的窍门：苍蝇向下做圆周运动。 作者发现，当苍蝇遇到某种气味，然后在静止的空气中消失时，它们会向下转，试图找到气味的来源。

这种行为可能并不令人震惊——大多数苍蝇漫画都显示它们在一堆发臭的食物周围盘旋。 然而，这是科学家第一次记录果蝇在静止空气环境中的行为，证实了人类的直觉。

在静止的空气中，闻到气味就表明来源可能就在附近，这使得下沉和绕圈的方法更有用。

一些研究人员认为，狗和老鼠在高低嗅近气味时表现出类似的行为。

为了进行研究，作者首先必须找到一种在无风环境中刺激苍蝇嗅觉的方法。 但是如何在没有风的情况下传递香味呢？ 该研究的主要作者、内华达大学里诺分校生物学和工程学博士后研究员 David Stupski 描述了科学家们的方法： 该方法被称为“嗅觉的虚拟现实”。

研究人员使用了转基因果蝇，它们的触角（本质上是果蝇的鼻子）中含有光激活神经元。 结果，研究人员能够使用红色闪光而不是实际的气味来刺激苍蝇的嗅觉。 基于光的方法使研究人员能够绕过与提供受控气味云相关的困难，这些气味云很难在太空中定位。

研究人员能够轻松地打开和关闭灯，以精确地发出光来代替气味。 研究人员在一个专门设计的风洞中进行了研究，该风洞配有 12 个摄像头，用于跟踪苍蝇在三个维度的运动。 观察飞行中昆虫的自然状态是非常困难的，这就是为什么对行走的苍蝇进行了大量研究，它们的运动跨越两个维度而不是三个维度。

在观察果蝇根据空气条件进行不同的移动后，作者得出结论，果蝇可以感知风的存在和方向。

“如果你开车时把头伸出车窗外，你能知道有风还是没有风吗？” 该研究的首席研究员、机械工程系助理教授弗洛里斯·范·布鲁格尔 (Floris van Brueghel) 问道。 在空气中移动时检测到微风是很困难的，但果蝇无论如何都擅长。

作者认为，苍蝇在遇到气味时会减速并转向，以确定是否有风以及风从哪里来。

加州理工学院神经科学教授伊丽莎白·洪（Elizabeth Hong）没有参与这项研究，她说：“这是一个非常复杂的计算过程，发生在这个非常小——而且据说很简单——的大脑中。”

洛桑大学教授、神经科学专家理查德·本顿表示，了解果蝇如何追踪气味可以帮助科学家更好地了解蚊子等有害害虫。 科学家们对阻止蚊子寻找人类并以人类为食以减少疾病传播特别感兴趣。

嗅觉还可以为下一代跟踪设备提供信息，该设备旨在查找封闭空间内化学品泄漏的来源。

也许这项研究可以为果蝇赢得一些尊重。 毕竟，这只苍蝇通过追踪我们无风的家中的气味，找到了如何与人类一起繁衍生息的方法。

“他们的大脑很小，但他们用它做很多事情，”本顿说。