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  • 敏锐的触觉引导敏捷的蝙蝠飞行

     时间:2021-01-26 20:05:22  来源:

    研究人员首次证明,蝙蝠的翅膀装有高度灵敏的触摸传感器,它们的细胞即使对气流的微小变化也能做出响应,因此它们以惊人的精度飞行。

    标题:一只棕色蝙蝠操纵以寻找猎物。

    约翰·霍普金斯大学,哥伦比亚大学和马里兰大学的科学家确定了触摸感如何在动力飞行中发挥关键作用。在4月30日发表在细胞报告杂志上的一篇论文中,它们显示了蝙蝠翅膀上的感觉感受器如何将有关气流的信息发送到大脑中的神经元,从而使蝙蝠能够进行瞬间飞行控制调整。

    约翰·霍普金斯大学的神经科学家辛西娅·F·莫斯说:“到现在为止,还没有人研究过蝙蝠机翼上的传感器,这些传感器不仅可以用作螺旋桨,脚蹼,飞机机翼或任何简单的机翼。”是克里格艺术与科学学院心理与脑科学系的资深作者和教授。这些发现可以更广泛地指导生物体如何利用触摸来引导运动。

    莫斯和他的团队研究了大棕蝙蝠,这是整个北美发现的常见物种。蝙蝠是唯一能够真正进行动力飞行的哺乳动物,能够达到7至20 mph的速度,而人类只是希望自己能够设计出这种空中机动性。

    研究小组发现,允许蝙蝠形成翅膀的进化过程导致了异常的触觉回路,不仅增强了飞行过程中的控制能力,而且还允许蝙蝠利用其翅膀爬升,生长它们的幼虫并捕获昆虫。

    研究小组还发现,蝙蝠翅膀的神经支配-翅膀神经的分布和供应-与其他哺乳动物的前肢不同,这是进化过程中蝙蝠翅膀如何生长的线索。研究人员惊讶地发现,机翼皮肤中的神经元不仅连接到通常连接前肢的脊髓较高部位,而且还连接到通常仅能支配动物躯干的脊髓较低部位。

    蝙蝠捕捉粉虫的原始视频素材。信用:本·福克

    这些发现为理解蝙蝠如何利用感官信息在黑暗中精确飞行并捕获空中猎物奠定了基础。研究人员说,这些信息最终可以帮助人们设计出能够通过感知和适应空气湍流来更好地解决障碍的飞机。

     

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