封面故事:昆虫的行为并不简单



本期封面图片所示为带回射标记的蜻蜓在捕捉一只苍蝇。灵长类和其他脊椎动物利用内部模式来控制和预测它们动作的后果,但无脊椎动物过去则被认为基本上依靠反射。在利用运动捕捉(motion capture)来跟踪正在捕捉飞行中的猎物的蜻蜓的头部和身体运动所做的一项研究中,Anthony Leonardo 及同事演示了在一个昆虫中以前没有看到过的行为复杂性。这只蜻蜓的头部从下面接近,锁定到其目标上,同时其身体进行迂回,来与猎物的飞行路径保持一致,并缩短与猎物的距离。蜻蜓并不是以反应方式来产生这些导向动作的,也就是所并不是只对猎物运动的变化做出反应,而是同时采用反应性和预测性控制方式。这些预测可以解释猎物的运动和蜻蜓自己身体的运动,也与由身体内部模式产生运动的推断相一致。昆虫神经系统可供进行实验研究的这种特性,再加上蜻蜓的承重能力,使得研究人员能够对关于运动控制的这些普遍原理进行详细的力学解析。封面:Igor Siwanowicz & Huai-Ti Lin。


论文原文:Internal models direct dragonfly interception steering

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