Η λειτουργία των μακριών στοματικών ρουφηξιών στις μύγες ληστές

Αυτό το άρθρο παρουσιάστηκε αρχικά στο


Η συζήτηση

.

Απρίλιος στο Panhandle της Φλόριντα. Έκανε ζέστη, υγρασία και μια καταιγίδα καραδοκούσε. Αλλά ως νέος μεταπτυχιακός φοιτητής, ένιωσα ανακούφιση για την απόδραση από τον πρώτο μου βάναυσο χειμώνα στη Μινεσότα. Συνόδευα τον σύμβουλό μου,

Paloma Gonzalez-Bellido

σε ένα έργο που θα κατέληγε να κυριαρχήσει

το διδακτορικό μου. δουλειά

. Έξω στον θαμνότοπο, τα μάτια μου έτρεχαν σε κάθε κίνηση, σε εγρήγορση για ένα έντομο που του αρέσουν οι γυαλιστερές χάντρες.

Laphria saffrana


, γνωστές και ως μύγες ληστές, είναι ογκώδεις μαύρες και κίτρινες μύγες. Το μεγαλύτερο μέρος του κεφαλιού μιας λαφρίας αποτελείται από τα μεγάλα μάτια της, ανάμεσα στα οποία κάθεται μια τρομερή προβοσκίδα – ένα μακρύ, σωληνωτό στοματικό μέρος που μπορεί να μεταφέρει ένα ισχυρό δηλητήριο ικανό να αναστέλλει τη λεία σε έναν καρδιακό παλμό.

Οι φωτογραφίες που μου έδειξε η Paloma πριν φτάσουμε εκεί, αν και εντυπωσιακές, δεν βοήθησαν καθόλου στο να ψάξω για τη μύγα. Υπήρχαν έντομα που πετούσαν προς κάθε κατεύθυνση, οι κινήσεις τους ήταν θολή, καθιστώντας αδύνατο να διακρίνει κανείς λεπτομέρειες. Είχα μόνο ένα κλάσμα του δευτερολέπτου για να καταλάβω αν αυτό που έβλεπα ήταν μια λαφρία, μια παρόμοια χρωματισμένη κίτρινη σφήκα ή κάτι εντελώς άλλο.

Παρά τους

σχετικά ωμή όραση

, οι μύγες που έψαχνα είναι πολύ πιο ικανές από ό,τι εγώ στο να διαλέγω τα έντομα που στοχεύουν. Κατά κάποιο τρόπο είναι σε θέση να μηδενίσουν τη λεία της επιλογής τους: τα σκαθάρια. Με βάση τις επιτόπιες παρατηρήσεις της τον προηγούμενο χρόνο, η Paloma σκέφτηκε ότι το έκαναν αυτό αναζητώντας την αναλαμπή των φτερών του σκαθαριού.

Αν είχε δίκιο, η Laphria πέτυχε ένα έξυπνο κόλπο που εξισορροπεί την ανάγκη για ταχύτητα, ακρίβεια και ιδιαιτερότητα. Εδώ είναι μερικές από τις ενδείξεις που έχουμε βρει

τα μυστικά της επιτυχίας τους

.

Ακολουθώντας το φλας

Η Paloma είχε προηγουμένως μελετήσει άλλα έντομα αρπακτικά όπως λιβελλούλες και δολοφονικές μύγες. Δικα τους

σύνθετα μάτια

μην παρέχετε πολλές λεπτομέρειες για τον οπτικό κόσμο, καθιστώντας δυνατό να τους ξεγελάσετε για να κυνηγήσουν απλές χάντρες σαν να ήταν τα έντομα θηράματός τους.

Αλλά όταν η Paloma δοκίμασε την ίδια ταλαιπωρία στη λαφρία, δεν πήγαιναν για τις κανονικές μαύρες χάντρες. Κυνηγούσαν μόνο καθαρές χάντρες.

Η μία σημαντική διαφορά μεταξύ της λαφρίας και των άλλων αρπακτικών που είχε μελετήσει η Paloma είναι ότι είναι επιλεκτικοί τρώγοι. Η λεία της επιλογής τους είναι τα σκαθάρια. Έτσι, η Paloma και η συνεργάτιδά μας, Jennifer Talley, υπέθεσαν ότι ο λόγος που οι λαφρίες έλκονται από γυαλιστερές χάντρες είναι επειδή αντανακλούσαν το φως και έλαμπαν σαν τα καθαρά φτερά ενός σκαθαριού.

Στη Φλόριντα, δοκιμάσαμε αυτήν την ιδέα ανταλλάσσοντας τις απλές μαύρες χάντρες με ένα πάνελ από φώτα LED που θα μπορούσαμε να προγραμματίσουμε να αναβοσβήνουν διαδοχικά σε συχνότητα που ταιριάζει με τους χτύπους των φτερών των σκαθαριών, που μπορεί να είναι οπουδήποτε από 80 έως 120 παλμούς ανά δευτερόλεπτο. .

Σε ένα υπαίθριο περίβλημα, η Paloma τοποθέτησε προηγουμένως πιασμένες μύγες ληστές τη μία μετά την άλλη σε ένα κούτσουρο. Έξω, η Jennifer και εγώ ελέγχαμε το πάνελ LED μπροστά από το κούτσουρο και τις κάμερες υψηλής ταχύτητας που κατέγραψαν τη δράση.

Τα εικονοστοιχεία LED αναβοσβήνουν με τη σειρά, προσομοιώνοντας έναν κινούμενο στόχο. Η Laphria παρακολουθούσε τα φώτα με έντονο ενδιαφέρον μόνο όταν αναβοσβήνουν με την ίδια συχνότητα με την οποία τα σκαθάρια χτυπούσαν τα φτερά τους.

Αλλά ακόμη και όταν τα αρχικά μας πειράματα άρχισαν να επιβεβαιώνουν την υπόθεση, ένα νέο παζλ παρουσιάστηκε. Πώς οι μύγες παρακολουθούν με ακρίβεια τη λεία τους;

Μοναδική στρατηγική παρακολούθησης και αναγνώρισης

Πριν κυνηγήσουν, όλα τα οπτικά αρπακτικά, συμπεριλαμβανομένης της λαφρίας, πρέπει να παρακολουθούν με ακρίβεια τις κινήσεις του θηράματός τους. Αν και πολλά ζώα έχουν αυτή την ικανότητα, αυτό που βρήκαμε στη λαφρία ήταν, προς έκπληξή μας, μια ελαφρώς τροποποιημένη φόρμουλα σε σύγκριση με άλλα αρπακτικά. Η στρατηγική τους τους επιτρέπει όχι μόνο να παρακολουθούν με ακρίβεια αλλά και να μετρούν αυτές τις λάμψεις από τις κινήσεις των φτερών του θηράματός τους.

Όταν κοίταξα τα βίντεο υψηλής ταχύτητας της λαφρίας που παρακολουθούσε τα LED που αναβοσβήνουν και τα πραγματικά σκαθάρια, παρατήρησα ότι κυρίως κινούσαν το κεφάλι τους σε σύντομες εκρήξεις, που ονομάζεται

σακάδες

, διάσπαρτα με ελάχιστες ή καθόλου άλλες κινήσεις. Αυτές οι σακάδες είναι εξαιρετικά γρήγορες, διαρκούν λιγότερο από 40 χιλιοστά του δευτερολέπτου και ο χρόνος μεταξύ τους είναι ελαφρώς μεγαλύτερος. Με γυμνό μάτι, αυτό μοιάζει με συνεχή κίνηση, αλλά τα βίντεό μας υψηλής ταχύτητας δείχνουν το αντίθετο. Ο βαθμός στον οποίο οι μύγες κινούσαν τα κεφάλια τους κατά τη διάρκεια κάθε έκρηξης εξαρτιόταν από την ταχύτητα του στόχου και από το πόσο μακριά ήταν το κέντρο από την κατεύθυνση του βλέμματος της μύγας.

Τι μας είπαν τα ευρήματά μας

είναι ότι αντί να κινούν συνεχώς τα κεφάλια τους για να διατηρήσουν τη θέση του στόχου στα πιο ευαίσθητα μέρη των ματιών τους, τα λαφρία του επιτρέπουν να περάσει πάνω από τον αμφιβληστροειδή τους, κινούμενο μόνο όταν γλιστρήσει εκτός εστίασης. Πιστεύουμε ότι αυτή η στρατηγική τους βοηθά να μετρούν τις λάμψεις των φτερών του θηράματος, κάτι που καθορίζει το συνεχές ενδιαφέρον τους.

Δηλαδή, οι λαφρίες γνωρίζουν τη συχνότητα των φτερών του πιο νόστιμου θηράματός τους και γι’ αυτό προσέχουν τα φλας που ταιριάζουν. Εάν το πλήθος φλας ταιριάζει με τις προσδοκίες τους, θα συνεχίσουν να παρακολουθούν τον στόχο αφού γλιστρήσει έξω από την ευαίσθητη ζώνη των ματιών τους.

Για να το φέρουν ξανά στο επίκεντρο, όμως, πρέπει να λάβουν υπόψη την ταχύτητά του και τη θέση όπου το είδαν τελευταία φορά. Επειδή το μέγεθος της σακούλας ταιριάζει με την ταχύτητα του θηράματος, πιστεύουμε ότι οι λαφρίες παρακολουθούν πόσο γρήγορα κινείται το θήραμα ενώ ταυτόχρονα μετρούν τα φλας από τους χτύπους των φτερών του. Έτσι, μόλις ένα σκαθάρι ξεφύγει από την εστίαση, το αρπακτικό ξέρει πόσο να κινήσει το κεφάλι του για να εστιάσει εκ νέου.

Παρόλο που οι άνθρωποι παρακολουθούν συνεχώς κινούμενα αντικείμενα –όπως όταν παίζουν αθλήματα όπως το μπέιζμπολ ή το τένις ή ακόμα και όταν παρακολουθούν ένα πουλί να πετά από δίπλα–

είναι μια πολύπλοκη διαδικασία

. Περιλαμβάνει δυναμική διασταύρωση μεταξύ του οπτικού και του μυϊκού συστήματος.

Ανεξάρτητα από το κίνητρο, ο στόχος κατά την οπτική παρακολούθηση ενός στόχου είναι ο ίδιος – να εκπαιδεύσετε την πιο ευαίσθητη ζώνη των ματιών,

γνωστό ως φοβέα

στο αντικείμενο ενδιαφέροντος.

Laphria saffrana

έχουν φαινομενικά τροποποιήσει αυτόν τον κανόνα, ώστε να μπορούν να μάθουν περισσότερα για τον στόχο. Η προσαρμοσμένη στρατηγική πρόβλεψης τους επιτρέπει να εντοπίζουν με ακρίβεια και να κυνηγούν γρήγορα τις πολύ συγκεκριμένες διατροφικές τους ανάγκες.