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果蝇利用嗅觉找到它的目标。来源:物理学家网络

《科学日报》(记者刘霞)——没有全球定位系统、视觉地标等,果蝇如何找到它们的目的地或伴侣?根据物理学家组织网络3月31日的一份报告,美国研究人员发现果蝇通过包括气味在内的“内部罗盘”找到食物或配偶。

由于果蝇的感觉器官和嗅嗅方法与其他动物相似,最新的研究有望回答诸如动物寻找食物如何影响更广泛的食物生态和环境等问题。研究小组目前正在研究动物的神经系统,肌肉和身体之间的相互作用,以及环境如何影响它的行为,希望得到答案。

在最新的研究中,德雷克塞尔大学的科学家已经将果蝇对气味有反应的神经细胞(嗅觉神经细胞)转化为感光细胞,以详细描绘果蝇寻找食物、离开并试图返回食物的方式。为此,他们用光刺激控制果蝇嗅觉的受体神经细胞。

整个研究区域分为三个部分:激活飞行神经细胞的“中央区域”,没有任何刺激或方向指示的“环形区域”,以及两个区域之间的“边界”。当果蝇在边境地区时,光强度降低,促使果蝇返回食物。

研究表明,果蝇使用一种简单有效的策略来寻找食物:一旦它们离开了它们正在寻找的位置(核心区域),它们就会减速并迅速转身。它们还会做出一些非方向性的改变,例如在核心区域频繁地掉头,在环形区域停留更长时间。

在核心区域,果蝇将使用路径整合机制来测量位置和路径之间的关系,以帮助果蝇找到返回的路。研究人员将这种方法比作“内部指南针”。如果没有方向线索,无方向运动可能是寻找资源的有效机制。对于果蝇和许多其他动物来说,嗅觉是一种有效的感官提示。

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