Muchy w VR, w służbie nauki

Aby ustalić w jaki sposób owady utrzymują stałą wysokość lotu naukowcy z California Instutite of Technology umieścili je w środowisku VR.

W przeciwieństwie do samolotów owady nie mają wysokościomierzy, a jednak w jakiś sposób utrzymują stałą wysokość. Naukowcy podejrzewali, że mogą wykorzystywać do tego tzw. "przepływ optyczny", czyli sprawdzają z jaką szybkością przesuwa się pod nimi ziemia (obniżenie wysokości powoduje, że przesuwa się szybciej, zwiększenie spowalnia przepływ optyczny). Strategia ta została nawet przetestowana na miniaturowym modelu helikoptera i okazała się skuteczna, jednak eksperyment przeprowadzony na CalTechu pokazał, że muszki owocówki nie wykorzystują tej metody a prawda jest dużo prostsza.

Zbudowane przez dr Andrew Strawa VR dla much pozwoliło na badanie różnych strategii utrzymywania wysokości lotu. Urządzenie wykorzystuje tunel aerodynamiczny z zamontowanymi w nim ekranami oraz systemem kamer służącym do śledzenia w czasie rzeczywistym pozycji muszki owocówki. Kamery ustalały, jak zmienia się pozycja owada, a komputer w oparciu o te dane przeliczał obraz wyświetlany na ścianach, dzięki czemu możliwe było kontrolowanie tego, co widziała muszka. W ten sposób naukowcy mogli stworzyć jej wrażenie, że stoi w miejscu, podczas gdy nadal leci do przodu.

Urządzenie to pozwoliło ustalić, że muchy korzystają z poziomych elementów krajobrazu znajdujących się w okolicy - korony drzewa, ściany domu, murku - i lecą zazwyczaj na tej samej wysokości co dany element. Naukowcy odkryli również inne strategie stosowane do kontroli toru lotu - kiedy muszka zauważa, że ziemia pod nią zaczyna się gwałtownie powiększać (kiedy podmuch wiatru rzuci ją w dół), zaczyna lecieć do góry. Oczywiście, możliwe że inne gatunki owadów latających stosują inne strategie, więc przed naukowcami jeszcze sporo pracy.

Badania nad owadami mogą mieć również dość praktyczne zastosowanie przy rozwijaniu małych robotów latających, które muszą być zdolne do kontrolowania swojego lotu wewnątrz pomieszczeń czy pomiędzy budynkami i drzewami. Metody stosowane przez duże pojazdy latające mogą się okazać tam mało efektywne, więc ich twórcy będą mogli skorzystać z rozwiązań sprawdzonych przez ewolucję.

[via Science Daily ]

Leszek Karlik

Więcej o: