蜂鸟是鸟类世界的奥林匹克体操运动员。它们 以惊人的速度飞驰，在空中盘旋，并向各个方向飞行，包括向后和倒立飞行。它们甚至可以表演翻转。
研究人员在 英国皇家学会学报B辑：生物科学 中报告说，为了实现如此的敏捷性，蜂鸟使用不同的视觉处理模式来控制不同类型的飞行。特别是，科学家们发现了一种看似独特的模式，可以在蜂鸟向前飞行时引导其速度。
这些发现来自于对 3,500 多次蜂鸟飞行的分析，这些飞行发生在一个 12 英尺长的隧道内，隧道一端有一个栖木，另一端有一个喂食器。投射在隧道壁上的移动图案操纵了蜂鸟的视流感——在世界中穿梭时对周围环境的感知运动。这种运动的速度，称为图案速度，是许多动物用来调整自身速度和位置的关键视觉线索。
支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
研究人员预计，如果蜂鸟使用图案速度线索来控制其向前飞行速度，他们会看到鸟类随着侧壁上投射的垂直条纹同步加速或减速。但相反，“似乎更像是它们有自己的内部速度计或内部仪表”用于向前飞行，不列颠哥伦比亚大学的比较生理学家、研究合著者维克拉姆·巴利加说。
任何违背蜂鸟对其周围环境应如何变化的期望的运动都会减慢鸟类的速度——即使是向喂食器移动的垂直条纹，研究人员原本预计这会使它们加速。然而，当盘旋或向上或向下移动时，鸟类会根据它们看到的投射图案来发出运动指令。
不列颠哥伦比亚大学专门研究复杂运动的动物学家、研究合著者道格·奥特舒勒说，在这些不同的飞行模式之间切换的能力是蜂鸟独特敏捷性的基础。蜂鸟的大脑已经进化到可以快速地从视觉信号过渡到运动输出。“你观察它们飞过森林，它们躲避树木和在风中移动的树枝——以及彼此，”他说。“它们擅长接收大量复杂的视觉信息，并从中制定稳健且安全的飞行计划。”
进一步的研究将深入探讨鸟类预测其运动将如何影响周围景观流动的方式。宾夕法尼亚州立大学的机械工程师程波说，了解这一点可能有助于工程师改进无人机技术。“我们能否为这种光流预测开发一个数学模型？”程问道。如果是这样，“那对无人机来说将非常有用。”