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看,一只蛾子开起了小车车~

编辑:窗敲雨

接下来,我们要看到的是一段前所未有的驾驶画面。今天的当班司机,是一只蛾子。

原视频来自:NAndo,SEmotoandRKanzaki

看不清楚?再给“驾驶室”来个特写:

图片来自:N Ando, S Emoto and R Kanzaki

是的,一只蛾子。确切地说,是一只成年的雄性蚕蛾(Bombyx mori),它被固定在“驾驶舱”里,脚踩着一颗球,控制着机器小车缓缓向目标移动。这个看起来丧心病狂的点子来自东京大学的几位研究者。2013年时,他们就发表了折腾蛾子的心得[1],而在2016年12月,改进版的 “蛾子车”视频又出现在了《JoVE视频实验期刊》上[2]。

被选作“司机”的蚕蛾们背部被固定在“驾驶舱”里的一根细杆上,它们的翅膀和腿依然可以活动。蛾子脚下是一颗泡沫塑料球,它被下方的空气轻轻托起,可以随着蛾子的运动向各个方向自由滚动,就像是轨迹球那样。接下来,光学传感器会负责探测球的滚动,并将信号传递给机械小车的控制系统。于是,小车就可以按照蛾子“行走”的方向来运动了。

只要轻轻转动小球,就可以将控制信号传递给小车。原视频来自:N Ando, S Emoto and R Kanzaki

不过,单是让蛾子们控制小车还不够,把车开到目的地才是关键。指引蛾子们达到“目的地”的东西是气味,确切地说,是异性散发的信息素。在小车前方,左右两个风扇分别将周围的气味信号送到它的触角前。接下来,嗅到“妹子信号”的雄性蚕蛾就会迈着独特的步法,转动泡沫球,指引两轮小车向气味源头前进了。

遗憾的是,气味源头只是人为放置的信息素成分,在终点并没有妹子在等它……原视频来自:N Ando, S Emoto and R Kanzaki

“开上车”的蛾子们还能准确追踪气味信号吗?研究者们对此进行了测试。结果发现,和那些能够自由行动的对照组一样,开着小车的蛾子们也总是能够成功抵达目标,所用的时间也与对照组接近。

这还不算完,研究者还给蛾子司机增加了难度:他们人为地制造两侧轮子的不平衡,让车子总是偏向一边;或是减慢小车的反应速度,制造时间延迟,然后再观察“司机”们的表现。

右侧的小车经过人为调整,总是容易顺时针跑偏,不过“蛾子司机”还是顺利到达了气味源头。原视频来自:N Ando, S Emoto and R Kanzaki

然而,把蛾子送进驾驶舱到底是要做什么?研究者表示,他们的目标是为造出更好的气味探测机器人提供参考。

探测某种气味,并顺着线索找到气味的源头,这是一项非常有用的功能,在寻找灾难受害者、爆炸物和违禁品时都用得上。但目前为止,机器人还没法很好地胜任这一工作。而很多动物,包括蚕蛾在内,都是气味追踪的好手,机器人研发者们自然希望能从它们身上寻找灵感。

然而,来自动物的气味探测行为模式能够直接用在机械上吗?在这里,研究者们就用简单直接的方式进行了验证。此外,研究者认为他们的“蛾子车”对生物学家同样有用。“蛾子司机”们所处的环境有很多参数可以调节,这能帮助生物学家更多研究昆虫在不同条件下的气味探测表现,以及它们如何学习、适应新的环境。

研究者们甚至还设想,或许也可以直接让“蛾子司机”走上岗位,去做点气味探测工作。不过,究竟要对雄性蚕蛾做怎样的改造,才能让它们放弃雌性散发的信息素,转而追逐违禁化学品呢?这我们就不得而知了……

不管怎么说,这项无脊椎动物交通学进展(误)大概会成为搞笑诺奖的有力候选者吧……

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ID:Guokr42

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