(PhysOrg.com) — Az elmúlt két évtizedben Michael Dickinsont több százszor kérdezték riporterek a rovarok repülésének biomechanikájával kapcsolatos kutatásairól. Egy kérdés a sajtóból mindig megkísértette őt:

“Most végre válaszolhatok” – mondja Dickinson, a Kaliforniai Technológiai Intézet (Caltech) Esther M. és Abe M. Zarem biomérnöki professzora.

A gyümölcslegyek (Drosophila melanogaster) nagy felbontású, nagysebességű digitális képalkotásával, amint egy fenyegető fecskendővel szembesülnek, Dickinson és Gwyneth Card végzős hallgató meghatározta a légy kitérő manőverezésének titkát. Jóval az ugrás előtt a légy apró agya kiszámítja a közelgő fenyegetés helyét, kitalál egy menekülési tervet, és optimális helyzetbe helyezi a lábait, hogy az ellenkező irányba ugorjon ki az útból. Mindez körülbelül 100 milliszekundumon belül történik, miután a légy először észleli a fecskét.

“Ez jól mutatja, hogy a légy agya milyen gyorsan képes az érzékszervi információkat megfelelő motoros reakcióvá alakítani” – mondja Dickinson.

A videók például azt mutatták, hogy ha az ereszkedő fecske – valójában egy 14 centiméter átmérőjű fekete korong, amely 50 fokos szögben zuhan egy kis platform közepén álló légy felé – a légy elölről érkezik, a légy előre mozgatja a középső lábait és hátrahajol, majd felemeli és kinyújtja a lábait, hogy hátrafelé ellökje magát. Ha azonban a fenyegetés hátulról érkezik, a légy (amely közel 360 fokos látómezővel rendelkezik, és maga mögé lát) egy kicsit hátrébb mozgatja középső lábait. Oldalról érkező fenyegetés esetén a légy a középső lábait mozdulatlanul tartja, de egész testét az ellenkező irányba dönti, mielőtt ugrik.

“Azt is megállapítottuk, hogy amikor a légy a felszállás előtt tervező mozdulatokat tesz, figyelembe veszi a testhelyzetét abban az időpontban, amikor először látja a fenyegetést” – mondja Dickinson. “Amikor először észleli a közeledő fenyegetést, a légy teste bármilyen testhelyzetben lehet, attól függően, hogy éppen mit csinál, például ápol, táplálkozik, sétál vagy udvarol. Kísérleteink azt mutatták, hogy a légy valahogy “tudja”, hogy nagy vagy kis testtartás-változtatásokra van-e szüksége ahhoz, hogy elérje a repülés előtti helyes testtartást. Ez azt jelenti, hogy a légynek integrálnia kell a szeméből származó vizuális információt, amely megmondja neki, honnan közeledik a fenyegetés, a lábaiból származó mechanoszenzoros információval, amely megmondja neki, hogyan mozogjon, hogy elérje a megfelelő repülés előtti testtartást.”

Az eredmények új betekintést nyújtanak a légy idegrendszerébe, és arra utalnak, hogy a légy agyában létezik egy térkép, amelyen a fenyegető veszély helyzete “a felszállás előtt átalakul a láb és a test megfelelő mozgásmintájává” – mondja Dickinson. “Ez egy meglehetősen kifinomult érzékszervi-motoros átalakulás, és most azt a helyet keressük az agyban, ahol ez történik” – mondja.

Dickinson kutatásai egy optimális módszert is javasolnak a légy tényleges lecsapására. “A legjobb, ha nem a légy kiindulási pozíciójában csapunk le, hanem inkább egy kicsit előrébb célzunk, hogy előre lássuk, hova fog ugrani a légy, amikor először meglátja a csapkodót” – mondja.

A “Visually Mediated Motor Planning in the Escape Response of Drosophila” című tanulmány augusztus 28-án jelenik meg a Current Biology című folyóiratban.