果蝇和蚊子在光线骤降后仍能保持飞行稳定。而蜜蜂在类似情况下，飞行会中断，并在大约100毫秒内相撞。这一结果来自一项研究…… 黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）, 淡色库蚊 e 意大利蜜蜂.
该研究评估了苍蝇和蚊子在持续低光照和飞行途中突然变暗后的飞行行为。苍蝇和蚊子执行了一项预设的飞行动作。在大约45毫秒的视觉运动延迟后，它们增加了翅膀拍动频率和俯仰角，降低了飞行速度，并改变了飞行方向。整个过程发生在250毫秒的观察窗口内。
蜜蜂则表现出相反的行为。在突然变暗的实验中，研究人员记录了所有217次碰撞事件。平均而言，蜜蜂轨迹的改变发生在光线消失后98±39毫秒。它们向下倾斜身体，撞击容器底部或壁面。
感觉因素
这项研究将这种差异归因于两个感官因素。苍蝇和蚊子对光线更敏感。此外，双翅目昆虫拥有平衡棒，这是一种陀螺仪器官，用于在不完全依赖视觉的情况下测量身体姿态。蜜蜂则没有这种结构。
在持续黑暗条件下进行的测试中，苍蝇和蚊子也能够起飞飞行。起飞频率随光照强度的增加而降低。苍蝇的起飞频率降低了15倍，蚊子的起飞频率降低了6倍。即便如此，飞行轨迹显示，在距离实验舱壁10厘米的拍摄范围内，它们的飞行依然稳定。
对光线突然消失的反应包括快速的运动学调整。苍蝇和蚊子将身体抬高约10度，并降低向前水平速度。在苍蝇中，74%的事件最终使速度分量完全停止，平均制动时间为85±14毫秒。在蚊子中，49%的事件达到此停止状态，平均时间为96±35毫秒。
垂直运动模式则有所不同。蚊子在70%的事件中垂直停止，苍蝇在56%的事件中垂直停止。两种昆虫的平均垂直停止时间均接近70毫秒。
亮度部分下降
研究人员模拟了光照强度部分下降的情况。在这种情况下，光照强度降低了十倍，从34勒克斯降至3,4勒克斯。该场景旨在模拟从明亮区域过渡到阴暗区域的过程。苍蝇和蚊子的反应与在完全黑暗的环境中观察到的反应相似，尤其是在过渡开始时。
部分黑暗条件下，昆虫的反应依然保持了翅膀频率增加、俯仰角增大、减速和方向改变的顺序。然而，最终的定向结果却有所不同。在完全黑暗的环境下，昆虫完成转向时的方向几乎是随机的。而在部分黑暗的环境下，它们则倾向于沿初始飞行方向飞行。
在果蝇中，腿部伸展是其反应的重要组成部分。在76次阶梯黑暗刺激反应中，有74次果蝇伸展了腿部，平均时间为52 ± 15毫秒。该研究表明，腿部伸展与转动惯量和空气阻力的增加有关，也可能具有着陆前或撞击前的功能。蚊子在所有条件下都保持腿部伸展。
去除触角上的芒状结构并不能阻止昆虫在黑暗中飞行。在果蝇中，去除芒状结构会降低其对黑暗的反应率。而在蚊子中，所评估的指标没有显著变化。结果表明，触角在两种昆虫的飞行控制机制中可能发挥着不同的作用。
更多信息请访问 doi.org/10.1242/jeb.251675
