蟑螂積聚光線以便在黑暗中看清事物

這種居家害蟲透過隨時間推移彙集光訊號來實現夜視

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如果蟑螂不那麼令人厭惡,它們可能會啟發超級英雄。有些物種可以屏住呼吸長達 40 分鐘。另一些物種可以在強輻射的衝擊下生存,靠紙張和幹膠為生,或者在沒有頭的情況下存活數週。最近,研究人員發現了另一種超能力:這些夜行動物可以透過隨時間推移彙集光訊號來在近乎漆黑的環境中看清事物,就像延時攝影一樣。

芬蘭奧ulu大學的物理學家(那裡太冷,蟑螂無法在實驗室外生存)對大約 30 只美洲蟑螂進行了虛擬現實實驗,以測試它們的夜視能力。不,他們沒有給它們戴上微型護目鏡。相反,他們將每隻蟑螂放在一個由球形螢幕包圍的跟蹤球上。在越來越黑暗的條件下,研究人員將黑白移動條紋的影像投射到螢幕上,觸發了一種反射,使蟑螂朝條紋方向走去。

科學家們還無害地將一個記錄微電極插入到其中一隻蟑螂的近 360 度複眼中,以記錄光子或光粒子在光感受器細胞中觸發的電脈衝。在相當於無月之夜的條件下,蟑螂的眼睛每 10 秒吸收一個光子。


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通常,這種條件對於視覺來說太暗了。“這是一個非常少量的光子,”進行實驗的生物物理學家馬蒂·韋克斯特羅姆說。但蟑螂可以看得很好。考慮到實驗條紋的大小、蟑螂眼睛的光學特性以及可用光子的數量,研究小組得出結論,蟑螂的神經系統會隨時間推移彙集來自其數千個光感受器的資訊——實際上,積累電神經訊號並使用這些訊號的總和來看清事物。該團隊於去年 12 月在《實驗生物學雜誌》上報告了他們的發現。

只有少數其他物種,包括夜間活動的蜜蜂和蜣螂,已知會彙集光訊號。韋克斯特羅姆說,如果研究人員能夠弄清楚這些昆蟲是如何做到這一點的,他們或許能夠利用這種見解來改進現有的夜視技術。如果不是超級英雄,這種嘎吱作響的害蟲也可能成為一種英雄。

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