ハエがあなたの頭を通り過ぎて、近くにとまったので、ハエたたきをひったくるか、雑誌を丸めて慎重に近づき、そして叩く!

しかし、あなたがどんなに素早くても、ハエの方が速いことがほとんどで、大抵はあなたの攻撃から逃れ、無傷で脱出します。 (あなたを困らせようとしているのか?!)

ハエには、スピード、操縦性、知覚を高める多くの適応があり、最も素早い叩きを検知して回避するのが非常に得意です。 また、新しい証拠によると、ハエの改良された後翅は、スピードのある離陸に重要な役割を果たすことが分かっています。 7 つの驚くべきバグ忍者スキル

イエバエ (Musca domestica) は、双翅目 (真のハエ目) に属します。 ハエは、後翅を改良し、先端にコブのある小さな棒状の構造体(ハルテール)に進化させたものです。 その振動が体の回転を感知して翅に伝わり、飛行中の体を安定させるのに役立っている。

イエバエを含むフタバガキ亜科のハエも、歩行中に触角を振動させますが、その理由は分かっていませんでした。 2021年1月13日オンライン版のProceedings of the Royal Society B: Biological Sciences誌に掲載された研究で、研究者はCalyptrataeのハエを調査し、ハタレ振動が空中への移行に影響を与え、翼と脚の筋肉の運動の調整を助けるために追加の感覚入力を指示するかどうかを確認しました。

高速度カメラを用いて、実験室で飼育された離陸中のハエをつなぎ、最高で毎秒3,000フレームの速度で映像を記録しました。 その結果、カリプトラータ社のハエは他のハエに比べて約5倍の速さで飛び立ち、平均約0.007秒(7ミリ秒)、わずか1回の翼動で離陸することが分かりました。

「カリプトラータ属のハエは、どれも離陸時間が14ミリ秒より長くはありませんでした」と研究者は報告しました。 それに比べ、カリプトラータ以外のハエの離陸時間は約0.039秒(39ミリ秒)で、約4回の翼動を必要としたとのことです。

ブローフライ(Calyptratae cladeのハエの一種)は、スピーディーな逃走を行う。 (Image credit: Alexandra Yarger)

次に、研究者はハエを麻酔して、すべての双翅目ハエが持っている触角を取り除きました。 その結果、この突起を持たないカリプトラータのハエは、空中に飛び出すまでにかなりの時間を要しましたが、突起を持たない非カリプトラータのハエは、離陸時間に影響を与えなかったのです。 また、離陸時の安定性もハルティアの除去によって損なわれたが、それはカリプテラータ属のハエだけであった。

たとえば、ブローフライとして知られるカリプトラータ科の昆虫は、ハルタなしで脱出離陸を試みたところ、「常に不時着してしまった」と科学者は報告しています。

「これはカリプトラータ科のハエにとって、ハルタ入力が高速かつ安定した離陸に必要であるということを示します」と、研究の筆頭著者でインペリアル カレッジ ロンドンのポストドクター研究員アレクサンドラ ヤージャーは語っています。 Yarger氏は、オハイオ州クリーブランドにあるケースウェスタン大学生物学部のFox研究室でハエの研究を行った。

クロバエの触角を取り除くと、離陸時の安定性が低下することがわかりました。 (Image credit: Alexandra Yarger)

捕食から逃れられることは、動物にとって大きなプラスです。カリプソフライは非常に成功しており、約1万8000種が記載されており、双翅目の多様性の約12%を構成していると、Yargerは電子メールでLive Scienceに語りました。

「脱出離陸を行う際には、常に速度と安定性の間でトレードオフが生じますが、カリプトラータエは、後頭部の使用により、安定性の損失をある程度相殺する方法を見つけたようです」と、Yarger氏は述べました。 「Halteres は、Calyptratae が他の多くの種類のハエよりも速く、より安定した脱出を行うことを可能にします」

In the blink of an eye

Halteres だけではなく、ハエの回避の秘密兵器は、一度空中に出ると、戦闘機のパイロットも羨むような操縦を行うことができます。 Live Science誌によれば、ミバエは100分の1秒以下で進路を変えることができるという。 実験では、完璧なタイミングで羽ばたき、空中で捕食者からハエをすばやく引き離すのに十分な力を発生させたという。

「これらのハエは、その力を最大化し、逃げるために、90度までロールアップします-ほとんど逆さまになっているものもあります」と、シアトルのワシントン大学で飛行のバイオメカニクスを研究し、現在はオランダのワーヘニンゲン大学 & リサーチにいるフロリアン・ミューイレス氏は2014年にLive Scienceに語っています。

また、ハエは並外れた視覚を持っており、それが脅威から離れるためのジャンプを計画するのに役立っている。 離陸の約200ミリ秒前に、ミバエは危険が迫っていることを警告する視覚的入力を使って、姿勢を整え、安全に飛び立つ方向をピンポイントで決めると、科学者は2008年に雑誌『Current Biology』に書いています。

実際、彼らの強化された知覚は、人間ができるよりも1秒間に最大6倍の視覚入力をこなすと、BBCは2017年に報告しました。

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動物の脳は「フリッカー融合率」として知られる速度で画像を処理し時間の経過を知覚していますが、これは、彼らの脳内に1秒間にどれだけ多くの画像がフラッシュするかを説明する用語です。 英国ケンブリッジ大学の細胞神経科学の名誉教授であるRoger Hardie氏は、ハエの目の光受容体に電極を埋め込み、フリッカー融合率を測定したところ、1秒間に400回と算出されました。 これは、あなたが「普通」と感じる動きが、ハエにとってはスローモーションのように動くことを意味します。

これだけの利点が備わっていれば、叩こうとするハエが逃げ出すのも不思議ではありません。 しかし、チャンスを向上させるかもしれない1つのアプローチは、ハエが休んでいる場所ではなく、ハエが行きそうな場所を狙って叩くことだと、パサデナのカリフォルニア工科大学のマイケル・ディキンソン氏は2011年にThe Independent紙に語っています。 「

そしてまた、あなたはただハエを放っておくこともできると、Yargerは付け加えました。 「と彼女は言いました。

EDITOR’S NOTE: 本稿は、主任研究者の引用と実験のビデオを追加するため、1月13日午前11時35分 (米国東部時間) に更新されました。

Original published on Live Science.

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