(PhysOrg.com) — Během posledních dvou desetiletí poskytli novináři Michaelu Dickinsonovi stovky rozhovorů o jeho výzkumu biomechaniky letu hmyzu. Jedna otázka z tisku ho vždy pronásledovala:

„Nyní mohu konečně odpovědět,“ říká Dickinson, profesor bioinženýrství Esther M. a Abe M. Zaremových na Kalifornském technologickém institutu (Caltech).

Pomocí vysokorychlostního digitálního snímání ovocných mušek (Drosophila melanogaster) s vysokým rozlišením, které čelí blížící se plácačce, zjistili Dickinson a postgraduální studentka Gwyneth Cardová tajemství úhybného manévru mouchy. Dlouho předtím, než moucha vyskočí, její malý mozek vypočítá polohu blížící se hrozby, vymyslí únikový plán a umístí nohy do optimální polohy, aby mohla vyskočit z cesty opačným směrem. Všechny tyto kroky se odehrají během asi 100 milisekund poté, co moucha poprvé spatří plácačku.

„To ilustruje, jak rychle dokáže mozek mouchy zpracovat smyslové informace do odpovídající motorické reakce,“ říká Dickinson.

Například videa ukázala, že pokud sestupující plácačka – ve skutečnosti černý disk o průměru 14 centimetrů, který padá pod úhlem 50 stupňů směrem k mouše stojící uprostřed malé plošinky – přijde zepředu, moucha pohne prostředníma nohama dopředu a nakloní se dozadu, pak zvedne a natáhne nohy, aby se odrazila dozadu. Když však hrozba přichází zezadu, moucha (která má téměř 360stupňové zorné pole a vidí za sebe) posune střední nohy o malý kousek dozadu. Při ohrožení z boku zůstává moucha s prostředníma nohama v klidu, ale než vyskočí, nakloní celé tělo opačným směrem.

„Zjistili jsme také, že když moucha provádí plánovací pohyby před vzletem, bere v úvahu polohu svého těla v okamžiku, kdy poprvé spatří ohrožení,“ říká Dickinson. „Když si moucha poprvé všimne blížící se hrozby, může být její tělo v jakékoliv poloze podle toho, co v té době dělala, například se starala o tělo, krmila se, chodila nebo se dvořila. Naše experimenty ukázaly, že moucha nějakým způsobem ‚ví‘, zda potřebuje provést velké nebo malé změny postury, aby dosáhla správné předletové pozice. To znamená, že moucha musí integrovat vizuální informace z očí, které jí říkají, odkud se blíží hrozba, s mechanosenzorickými informacemi z nohou, které jí říkají, jak se má pohybovat, aby dosáhla správné předletové polohy.“

Výsledky nabízejí nový pohled na nervový systém mouchy a naznačují, že v mozku mouchy existuje mapa, v níž se poloha blížící se hrozby „transformuje do vhodného vzorce pohybu nohou a těla před vzletem,“ říká Dickinson. „Jedná se o poměrně sofistikovanou transformaci smyslů na motoriku a hledá se místo v mozku, kde k tomu dochází.“

Dickinsonův výzkum také naznačuje optimální metodu, jak mouchu skutečně sejmout. „Nejlepší je nemáchat ve výchozí pozici mouchy, ale raději zamířit kousek před ni a předvídat, kam se moucha chystá skočit, když poprvé uvidí váš švihák,“ říká.

Práce s názvem „Visualally Mediated Motor Planning in the Escape Response of Drosophila“ (Vizuálně zprostředkované motorické plánování v únikové reakci drozofily) bude publikována 28. srpna v časopise Current Biology.