Redian新闻
>
蜂鸟如何控速

蜂鸟如何控速

科学
图片来源:pixabay

撰文 | 埃琳·拉普安特(Ellyn Lapointe)
翻译 | 仇艳菲
 
蜂鸟是鸟类世界的奥运体操运动员。它们能以惊人的速度飞来飞去,能原地盘旋,也能朝各个方向飞行,包括向后飞行和倒立飞行。它们甚至还能表演空翻。

在一篇刊于《英国皇家学会会刊B》(Proceedings of the Royal Society B)的论文中,研究人员指出,蜂鸟为了实现这种灵活性,使用了不同的视觉处理模式来控制不同类型的飞行。更为特别的是,科学家发现了一种看似独特的模式,它能让蜂鸟在向前飞行时控制速度。


这些发现来自对蜂鸟超过3500次飞行的分析。研究人员让蜂鸟在一条长约3.7米的通道中飞行,通道的一端是栖木,另一端是饲喂器。投射在通道壁上的移动图案会操纵蜂鸟对视觉光流(optic flow)的感受,即飞行时对周围环境运动的感知。周围环境运动的速度被称作图案速度,是许多动物在移动过程中用来调整自身速度和位置的关键视觉线索。


研究人员预计,如果蜂鸟是利用图案速度作为线索来控制向前飞行的速度,他们将会观察到蜂鸟根据投射在侧壁上的垂直条纹同步地加速或减速。然而与之相反,该研究的合著者、加拿大不列颠哥伦比亚大学(University of British Columbia)的比较生理学家维克拉姆·巴利加(Vikram Baliga)却表示:“蜂鸟似乎更像是根据自己内部的速度计或仪表来控制向前飞行的速度。


任何与蜂鸟对周围环境变化预期相违背的图案运动都会减缓它们的飞行速度,哪怕是朝着饲喂器移动的垂直条纹也是如此,而研究人员本以为这会让蜂鸟加速。然而,当蜂鸟在空中盘旋或上下移动时,它们的动作指令基于的是看到的投影图案,就像其他飞鸟一样。


该研究的合著者、不列颠哥伦比亚大学的动物学家道格·阿特舒勒(Doug Altshuler)说,在这些不同飞行模式之间切换的能力是蜂鸟非凡敏捷性的基础。蜂鸟的大脑已经演化出了从视觉信号到运动输出的快速转换能力。他说:“你看它们在森林中穿梭,躲避树木、风中摇晃的树枝和彼此。它们擅长接收大量复杂的视觉信息,并从中制定出稳健安全的飞行计划。”


研究人员将进一步深入探讨鸟类如何预测自身运动对周围景象变化的影响。美国宾夕法尼亚州立大学(Pennsylvania State University)的机械工程师程博(Bo Cheng,音译)说,了解这一点有助于工程师改进无人机技术。“我们能否为这种视觉光流的预测开发一个数学模型呢?”他问道,如果可以的话,“那或许对无人机而言非常有用。”

本文选自《环球科学》2024年4月刊“前沿”栏目。

本文来自微信公众号“环球科学”。如需转载,请在“环球科学”后台回复“转载”,还可通过公众号菜单、发送邮件到[email protected]与我们取得联系。相关内容禁止用于营销宣传。




《环球科学》2024年4月新刊正在热卖

戳图片阅读原文

立即购买


点击【在看】,及时接收我们的内容更新 



微信扫码关注该文公众号作者

戳这里提交新闻线索和高质量文章给我们。
相关阅读
玻璃缸里的孙凤 (51)如何看待全面金融开放,外资可100%控股银行?加拿大央行降息在即,Metrotown新盘尺价如何了?让人惊讶...如何避免掉入“以刑化债”的舆论漩涡葡萄牙波尔图圣本托火车站(Sao Bento Train Station),艺术殿堂“如何一眼分辨留过学的人???”网友评论夺笋呐!如何找到自己如鱼得水的领域和天赋?形成闭环的企业如何打造场景,创业企业如何快速成长,这场围绕生成式AI的大会里藏着答案2024年开始必须要提交SAT成绩!高中生该如何应对?如何被常春藤录取?旧金山与成都,一样乡思两样愁新人编剧码住这条!如何巧妙要求署名与薪酬?如何用AI结合热点,5分钟输出一篇爆款文章?我是如何击败标普500指数的?有信心如何?没信心又如何?手握多个高校offer如何选?“甜蜜的烦恼”背后,其实到处是坑!澳洲IT研究生如何回国找工作?职场求职攻略,如何高效准备秋招与春招如何尽量减少社会保障税解析《心迷宫》如何成为国产黑马的?当麻醉医师遭遇“共享气道”时,如何保障患儿安全?对话:东南亚的成熟家办是如何运行的?艺术留学作品集,如何选题?如何开题?外国“长城”都是如何修建的,效果如何呢汪老师与杠精猫02|存在即合理!搬出黑格尔,你如何反驳?北加州周末活动汇总 | 复活节派对、免费户外电影节、趣味车比赛、植物园看蜂鸟、观测日偏食~如何拿捏Z世代?我盘点了快手粉丝数最多的20个二次元IP复盘与分析:Sora是如何成功的?MIT 放榜,如何解读,如何调整升学规划奖金到手后,如何投资才能实现长期收益?作品集如何选题?如何开题?一篇全知道!中国知名女星美国豪宅被偷, 损失千万! 华人在美如何防盗?美国大学本科学费多少钱?如何省钱上大学,奖学金助学金如何拿?如何解读今年的Alevel艺术C2大考主题?段永平如何看未来十年?承天大任“一番搾”,万马千军“独木桥”如何识别和应对有毒的关系
logo
联系我们隐私协议©2024 redian.news
Redian新闻
Redian.news刊载任何文章,不代表同意其说法或描述,仅为提供更多信息,也不构成任何建议。文章信息的合法性及真实性由其作者负责,与Redian.news及其运营公司无关。欢迎投稿,如发现稿件侵权,或作者不愿在本网发表文章,请版权拥有者通知本网处理。