Зареждане ...
ЗАРЕЖДАНЕ...
Начало
София
Спортни
Регионални
България
Международни
Любопитно
Галерии
Личности
RSSВсички
Други
Кино и филми
Културни
Личности
Музика
Кулинарни
| Защо е трудно да убием муха, дори и с вестник? | ||||||
| ||||||
И така трябва да е било, откакто свят светува. Веднъж видях една вкаменена муха в средата на кехлибар. Казаха ми, че е отпреди половин милион години, а тя изглеждаше точно като своите потомци днес. Ето защо не се съмнявам, че и последният човек да умре на земята, мухата ще продължава да бръмчи наоколо му и да търси удобен миг да се настани на носа му, ако това би се случило през лятото." Така описва мухата английският писател сър Хенри Райдър Хагард в най-известния си роман - "Рудниците на цар Соломон". Не може да му се отрече, че е доста сполучливо. Хората винаги са съжителствали с мухите. Борили са се с тях, изучавали са ги, рисували са ги, а после са ги снимали. Даже има и три филма "Мухата" - единият е с Джеф Голдблум, а последният е български от 2008 г. Посвещават им и поговорки - муха и политик най-лесно се убиват с вестник. Въпреки това биолозите до скоро не бяха наясно как тези насекоми правят резките движения, които им позволяват да са практически неуловими с умелите си маневри във въздуха и почти винаги да се изплъзват. Група американски учени от Калифорнийския технически университет и Медицинския институт "Хауърд Хюз" решават да открият отговора на този въпрос. За целта използват камера с честота 15 000 кадъра в секунда и снимат почти 500 сцени на мухи в полет. След това обработват получените данни с помощта на изкуствен интелект и дори създават роботизиран макет на крилата им. Изследването беше публикувано в списание "Нейчър" на 17 април тази година. Това е само един от много примери как съвременните технологии позволяват изучаването на насекомите - не толкова отдавна учени се доближиха плътно до отдавнашната загадка защо мушиците са привличани от светлината, макар че това почти винаги води до гибелта им. Днес биолозите са вече добре запознати с крилата на мухите - от какво са направени и как са устроени. Както и при останалите насекоми те не са изменили в процеса на еволюцията крайниците си (както е при птиците и прилепите), а отделни структури, които са прикрепени с помощта на своеобразни шарнири. Те пък от своя страна се състоят от микроскопични частици от външния скелет, които учените наричат склерити. Именно те преобразуват движенията на тялото в размахване на крилата. На теория всичко е ясно, но проблемът е, че въпросните склерити са изключително дребни, а "мускулите", които ги задвижват, го правят изключително бързо, така че учените просто не успяват да заснемат процеса. Казано по-просто, биолозите досега не знаеха със сигурност какво се случва в тялото на мухата, когато тя прави остър завой във въздуха, за да се спаси от насочения към нея вестник. След като разбират, че съвременната техника не е способна да зафиксира процеса, групата учени от споменатите два университета се обръщат към изкуствения интелект. Те подробно, доколкото това е възможно, разбира се, проследяват процеса на полета на мухите и с помощта на специално създаден алгоритъм създават триизмерен модел на механизма на размахването на крилата при мухите. За целта е създаден специален уред, който заснема движенията с честота 15 000 размаха на крилата в секунда (!), като едновременно измерва активността на условните "мускули", с които мухите управляват направлението на полета си. Да се види (буквално) как го правят, става с помощта на специални флуоресциращи отпечатъци, които светват при едно или друго движение. Общо учените заснемат 485 полета, в които участват 82 мухи. В опит да фиксират колкото се може повече движения авторите на експеримента подават към насекомите разнообразни сигнали с помощта на светодиоди, за да провокират у тях възможно най-непредсказуемо поведение. В крайна смета за анализа са подбрани 72 219 движения с крилата. Повечето от тях - 85%, са използвани за обучение на изкуствения интелект, а останалите 15% оставят за тестове на получения алгоритъм, който именно трябва с всички подробности да възпроизведе схемата на движението на крилата, включвайки моториката на "мускулите" и движенията на склеритите. При входа изкуственият интелект получава данните от "мускулната" активност и честотата на размахването на крилата, а при изхода се изисква да предскаже точното положение на крилата спрямо тялото с всички описващи това положение ъгли на наклона. Въпреки че на записите не всичко се вижда съвсем точно в детайли, изкуственият интелект успява да създаде удивително подробен модел на това как е устроен механизмът на полета на мухата. Учените установяват, че 24-те управляващи "мускула" (по 12 за всяко крило) са два вида, предаде "24 часа". Едните правят движения с кратка честота и са отговорни за амплитудата на движенията, докато при другите продължителността е по-голяма и те се занимават с това да променят съотношението на подемната сила спрямо челното съпротивление на въздуха. Съвкупността от двете позволява на мухите така активно да маневрират по време на полет. Обучението на изкуствения интелект и полученият от него модел е обаче само част от изследването. Алгоритъмът всъщност дава на учените само предложение, макар и основано на внушителен масив от данни, за това как точно се движат крилата. След това трябва изводите на изкуствения интелект да бъдат проверени. а да го пробват в реална среда, учените конструират роботизиран макет на крило на муха и "шарнир", с помощта на който то се прикрепя към тялото на насекомото. Крилото може да променя ъгъла на наклона в три плоскости, а специални датчици регистрират как това влияе на аеродинамиката. След като получават нужните им данни за това как крилото взаимодейства с околния въздух, учените пак се връщат към изкуствения интелект. Сега те се интересуват може ли описаната активност на "мускулите" и това как тя се отразява на движенията на крилата, да позволява на мухата да извършва онези резки движения, които не ни позволяват да я праснем в момента, когато започне да ни дразни. Проверката дава положителен отговор - може. Така учените са вече крачка напред до разбирането как именно летят най-разпространените, но и най-досадни насекоми. И как успяват да избегнат ръката с вестника. |
Зареждане! Моля, изчакайте ...
Все още няма коментари към статията. Бъди първият, който ще напише коментар!
Още новини от Любопитни новини:
ИЗПРАТИ НОВИНА
Виж още:
Изключително вкусна и здравословна рецепта за салата с кисело зеле
08:24 / 25.12.2024
Актуални теми
Абонамент
Анкета
