本文最初刊載于《The Conversation》。

夏天的傍晚坐在外面乘涼的感覺(jué)總是讓人很放松，直到蒼蠅和蚊子來(lái)了——然后我們的拍打開(kāi)始了。盡管它們的眼睛很小，大腦比人類的小100萬(wàn)倍，但蒼蠅幾乎可以躲避人的每一次拍打。

那么，為什么我們想要打中一只蒼蠅這么難呢？蒼蠅之所以能夠如此快速和敏捷地躲避拍打，要得益于它們快速、復(fù)雜的視力和一些神經(jīng)行為。

據(jù)《科學(xué)新時(shí)代》報(bào)道，國(guó)外有一家機(jī)構(gòu)主要研究昆蟲(chóng)的飛行和視覺(jué)，目的是找出這種微小的生物如何處理視覺(jué)信息來(lái)執(zhí)行具有挑戰(zhàn)性的行為，比如快速逃離你的蒼蠅拍。

快人一步的“眼力”

蒼蠅有復(fù)眼（compound eyes）。不像人類的眼睛通過(guò)單一的透鏡來(lái)收集光線，蒼蠅是從多個(gè)小眼面構(gòu)建圖像，許多單獨(dú)的透鏡將入射光線聚焦到光感受器簇上，也就是它們眼睛中的光感應(yīng)細(xì)胞上。本質(zhì)上，每個(gè)小眼面產(chǎn)生蒼蠅視覺(jué)的一個(gè)單獨(dú)像素。

蒼蠅的世界分辨率相當(dāng)?shù)?，因?yàn)樗鼈兊男∧X袋只能容納有限的小眼面——通常是數(shù)百到數(shù)千個(gè)——而且很難把它們模糊的視覺(jué)銳化到人們能有效看到的數(shù)百萬(wàn)像素。但是盡管分辨率很差，蒼蠅看到和處理快速運(yùn)動(dòng)的速度非?？臁?/p>

我們可以從動(dòng)物的感光器處理光線的速度來(lái)推斷它們是如何感知快速運(yùn)動(dòng)的。人類每秒最多能分辨大約60次離散的閃光，而更快的閃光通常表現(xiàn)為穩(wěn)定的光?？吹诫x散閃光的能力取決于光照條件和你用的是視網(wǎng)膜的哪一部分。

例如，一些LED燈發(fā)出的閃光的速度足夠快，以至于在人類看來(lái)它們是穩(wěn)定的光——除非你轉(zhuǎn)過(guò)頭去，用側(cè)面觀看。在你的周邊視野中，你可能會(huì)注意到一些閃爍。這是因?yàn)槟愕闹苓呉曈X(jué)處理光線更快，但分辨率更低，就像蒼蠅的視覺(jué)一樣。

值得注意的是，一些蒼蠅每秒能看到多達(dá)250次閃光，大約是人類每秒能感知到的閃光次數(shù)的四倍。

如果你帶著一只這樣的蒼蠅去電影院，你看的由每秒24幀組成的流暢電影，對(duì)蒼蠅來(lái)說(shuō)，電影會(huì)以一系列靜態(tài)圖像的形式出現(xiàn)，就像看幻燈片一樣。但這種快速的視野允許它對(duì)獵物、障礙、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手和你的拍擊做出快速反應(yīng)。

研究表明，在昏暗光線下的蒼蠅會(huì)失去一些復(fù)雜視力和快速運(yùn)動(dòng)的能力。這聽(tīng)起來(lái)像是一個(gè)打擊它們的好機(jī)會(huì)，但人類也會(huì)失去在黑暗中看到快速、尖銳特征的能力。所以你可能和你的目標(biāo)一樣變得“失能”。

當(dāng)它們?cè)诤诎抵酗w行時(shí)，蒼蠅和蚊子會(huì)不規(guī)律地飛行，它們會(huì)扭曲飛行路線以躲避猛擊。它們也可以依賴非視覺(jué)線索，比如當(dāng)你移動(dòng)攻擊時(shí)，它們身體上的小毛發(fā)可以感知到氣流變化的信息。

神經(jīng)技巧

但是為什么蒼蠅在黑暗中看東西更慢呢？你可能已經(jīng)注意到你自己的視覺(jué)在黑暗中變得遲鈍和模糊，而且色彩更少。其實(shí)，昆蟲(chóng)也有類似的過(guò)程。弱光意味著更少的光子，就像相機(jī)和望遠(yuǎn)鏡一樣，眼睛依靠光子來(lái)成像。

但不像一個(gè)照相機(jī)，你可以切換到一個(gè)更大的鏡頭，在黑暗環(huán)境中收集更多的光子，動(dòng)物不能更換他們眼睛的光學(xué)元件。相反，它們依賴于“求和”（summation），這是一種神經(jīng)策略，將鄰近像素的輸入加在一起，或增加它們采樣光子的時(shí)間，以形成圖像。

大像素和長(zhǎng)時(shí)間曝光可以捕捉到更多的光子，但代價(jià)是圖像清晰度的損失。“總和”就相當(dāng)于用顆粒狀膠卷(ISO更高)或慢快門(mén)速度拍照，這樣會(huì)產(chǎn)生更模糊的圖像，但可以避免曝光不足。蒼蠅，尤其是小蒼蠅，在黑暗中不能很快看到東西，因?yàn)閺哪撤N意義上說(shuō)，它們?cè)诘却銐虻墓庾拥竭_(dá)，直到它們確定看到了什么。

飛行機(jī)動(dòng)性

除了能迅速察覺(jué)到隱現(xiàn)的威脅外，蒼蠅還需要能夠瞬間飛走的能力。這需要準(zhǔn)備起飛和快速飛行的機(jī)動(dòng)性。例如，果蠅在視覺(jué)上探測(cè)到一個(gè)迫在眉睫的威脅后，會(huì)在起飛前的五分之一秒內(nèi)調(diào)整姿勢(shì)。掠食性蒼蠅，如殺人蒼蠅，協(xié)調(diào)它們的腿、翅膀和平衡棒(啞鈴狀的翅膀殘余部分，用于感知空中旋轉(zhuǎn))，以便在飛行途中迅速捕獲獵物。

如何最好地拍打蒼蠅

要想智勝蒼蠅，你的攻擊速度必須比它發(fā)現(xiàn)你的手的速度要快。通過(guò)練習(xí)，你可能會(huì)在這方面有所提高，但蒼蠅在數(shù)億年的時(shí)間里磨煉了它們的逃跑技巧。因此，與其拍打蒼蠅，不如用其他方法來(lái)捕捉蒼蠅，比如安裝捕蠅器和及時(shí)清理后院垃圾，這才是更好的選擇。

你可以把某些蒼蠅引誘到一個(gè)裝著蘋(píng)果醋和啤酒的窄頸瓶里。在瓶頸處放置一個(gè)漏斗使它們很容易進(jìn)入，但很難逃脫。

對(duì)于蚊子來(lái)說(shuō)，一些商業(yè)上的驅(qū)蚊劑可能會(huì)起作用，但清除房子周圍的積水——一些植物、花盆或任何敞開(kāi)的容器——將有助于清除它們產(chǎn)卵的地方，從源頭減少周圍的蚊子數(shù)量。不過(guò)，你要避免到處使用殺蟲(chóng)劑，因?yàn)樗鼈円矔?huì)傷害有用的昆蟲(chóng)，如蜜蜂和蝴蝶。

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