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果蝇到恒星,处处皆学问

2020-01-13辛光

科学之谜 2020年11期

辛光

果蝇

果蝇,常常出现在生物学家的实验桌上,要看清楚它,需要动用高倍放大镜。恒星,终年运行在遥远广阔的宇宙中,要看清楚它,需要动用天文望远镜。这两者似乎扯不上关系,但美国哥伦比亚大学的物理学博士埃默里·巴托斯却热衷于探索它们。

欣赏果蝇舞姿

在餐桌上摆上一个切开的苹果或橙子,不到半天,你将收获一群不请自来的客人——果蝇。它们围绕着水果翩翩起舞,大快朵颐。你不耐烦地挥挥手,它们四散开去,但很快又聚拢而来。你也许会想,世界上怎么会有这么烦人的东西!但是你知道吗,小小的果蝇出现在许多生物学家的实验室里,告诉了我们许多生命的奥秘,最近它们又教会了我们一些新东西。

物理学家埃默里·巴托斯

自3.6亿年前,动物上岸以来,发展出了越来越复杂的运动方式。运动对于动物逃离捕食者、寻找配偶和寻找食物至关重要。因为神经网络相对简单、易于繁殖和培养等特性,果蝇成为了研究动物运动的好模型。但是,果蝇那么小,我们如何才能看清它们的行走呢?一台摄像机也许能解决这个问题。

埃默里·巴托斯为果蝇量身定制了这样一台摄像机。这台摄像机被命名为FlyWalker,由摄像机和计算机分析软件构成。在FlyWalker系统中,当果蝇在透明玻璃上“舞动”时,它的每一个舞步都会被高速摄像机记录下来。为了搞清楚它跳的是“桑巴”还是“华尔兹”,计算机将把果蝇的六条腿分别标记为右后侧、右中侧、右前侧、左后侧、左中侧和左前侧,并分析它每一条腿的移动轨迹。……

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