蟑螂积聚光线以便在黑暗中看清事物

这种居家害虫通过随时间推移汇集光信号来实现夜视

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如果蟑螂不那么令人厌恶,它们可能会启发超级英雄。有些物种可以屏住呼吸长达 40 分钟。另一些物种可以在强辐射的冲击下生存,靠纸张和干胶为生,或者在没有头的情况下存活数周。最近,研究人员发现了另一种超能力:这些夜行动物可以通过随时间推移汇集光信号来在近乎漆黑的环境中看清事物,就像延时摄影一样。

芬兰奥ulu大学的物理学家(那里太冷,蟑螂无法在实验室外生存)对大约 30 只美洲蟑螂进行了虚拟现实实验,以测试它们的夜视能力。不,他们没有给它们戴上微型护目镜。相反,他们将每只蟑螂放在一个由球形屏幕包围的跟踪球上。在越来越黑暗的条件下,研究人员将黑白移动条纹的图像投射到屏幕上,触发了一种反射,使蟑螂朝条纹方向走去。

科学家们还无害地将一个记录微电极插入到其中一只蟑螂的近 360 度复眼中,以记录光子或光粒子在光感受器细胞中触发的电脉冲。在相当于无月之夜的条件下,蟑螂的眼睛每 10 秒吸收一个光子。


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通常,这种条件对于视觉来说太暗了。“这是一个非常少量的光子,”进行实验的生物物理学家马蒂·韦克斯特罗姆说。但蟑螂可以看得很好。考虑到实验条纹的大小、蟑螂眼睛的光学特性以及可用光子的数量,研究小组得出结论,蟑螂的神经系统会随时间推移汇集来自其数千个光感受器的信息——实际上,积累电神经信号并使用这些信号的总和来看清事物。该团队于去年 12 月在《实验生物学杂志》上报告了他们的发现。

只有少数其他物种,包括夜间活动的蜜蜂和蜣螂,已知会汇集光信号。韦克斯特罗姆说,如果研究人员能够弄清楚这些昆虫是如何做到这一点的,他们或许能够利用这种见解来改进现有的夜视技术。如果不是超级英雄,这种嘎吱作响的害虫也可能成为一种英雄。

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