蜂眼:大自然飞行艺术家的神秘指南针!

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康斯坦茨大学关于蜂眼的研究公告:通过偏振光进行导航和创新应用。

Forschungsverkündung der Uni Konstanz über Bienenaugen: Navigation durch polarisiertes Licht und innovative Anwendungen.
康斯坦茨大学关于蜂眼的研究公告:通过偏振光进行导航和创新应用。

蜂眼:大自然飞行艺术家的神秘指南针!

为了了解它们令人印象深刻的导航技能,康斯坦茨大学和卢布尔雅那大学的一个研究小组研究了蜜蜂眼睛的工作原理。这些蜜蜂非常擅长从蜂巢飞行数英里并一次又一次返回。众所周知,即使在能见度较低的情况下,他们也会使用太阳的位置作为指南针。这种能力的一个重要关键在于它们眼睛的特殊结构。

蜜蜂的眼睛,也称为复眼,由数千个小眼(即小眼)组成,每只眼睛都能捕获光线并将其传输到大脑。每个小眼都作为一个独立的视觉单位发挥作用。据估计,蜜蜂每只眼睛有 5,000 到 8,000 个这样的单位,而某些熊蜂物种的数量可能多达 17,000 个。这种结构为蜜蜂提供了广阔的视野,并实现快速、精确的运动检测。

偏振光的作用

该研究的一个关键方面是了解蜜蜂如何感知偏振光。蜂眼能够探测到天空中大范围的偏振图案。眼睛的上半部分专门分析这种偏振光,而眼睛的其余部分则确保创建清晰的图像。这种分析和图像清晰度的结合提供了不太详细但更准确的天空感知。

蜜蜂眼睛中的光敏细胞连接在一起,使蜜蜂能够屏蔽掉不重要的信息并专注于更大的画面。这类似于人眼的工作原理,即在光照条件较差的情况下像素会聚集在一起。了解这些机制可能会影响自主导航等现代技术。例如,人造蜂眼可以用作现有导航系统的经济高效的补充。

视觉能力和颜色偏好

除了能够检测偏振光之外,蜜蜂对紫外线也特别敏感。当寻找富含花蜜和花粉的花朵时,这种能力至关重要。蜜蜂具有四色视觉,这使它们能够看到更广泛的颜色,包括人类看不见的颜色。他们的颜色偏好往往集中在蓝色和紫色的花朵上。

蜜蜂的复眼使它们能够将世界视为单个图像的马赛克,这与感知连续图像的人类不同。这使得昆虫即使在光照条件不佳的情况下也有机会很好地定位自己。此外,蜜蜂利用环境中的视觉地标来找到返回蜂巢的路。它们通过视觉信号(尤其是著名的摇摆舞)进行交流,以分享有关食物来源的信息。

这些关于蜜蜂眼睛的发现不仅令人着迷,而且还凸显了蜜蜂视觉系统的复杂性及其对生存的重要性。该研究发表在《皇家学会出版生物学快报》上,为这些重要昆虫的生理学和视觉行为提供了令人兴奋的见解。

Georgios Kolyfetis 是康斯坦茨大学神经生物学博士生,在 James Foster 博士和 Gregor Belušič 教授的支持下,正在深入研究这些课题,两人都积极研究偏振光感知和昆虫视觉系统的生理学。