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自然科普:为甚么鱼要低着头拍浮?

时间:2010-12-5 17:23:32  作者:时尚   来源:焦点  查看:  评论:0
内容摘要:版权回原作者全部,如有侵权,请接洽我们为甚么鱼要低着头拍浮?是由于头太大年夜,重心过于靠前?照样由于对颜值不自傲年夜,只想低调一点?真实都不是。一项新研讨证明,它们只是不想被周围事物打扰,只想“活得更 大学生军训健身操完整版健身操205

版权回原作者全部,科普如有侵权,为甚请接洽我们

为甚么鱼要低着头拍浮?

是鱼低由于头太大年夜,重心过于靠前?

照样由于对颜值不自傲年夜,拍浮只想低调一点?

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真实都不是科普。

一项新研讨证明,为甚大学生军训健身操完整版它们只是鱼低不想被周围事物打扰,只想“活得更稳”一点......

这真实与人走路时能够会垂头看人行道是拍浮同一个事理。

相关研讨论文以“Optic flow in the natural habitats of zebrafish supports spatial biases in visual self-motion estimation”为题,科普已揭橥在迷信期刊 Current Biology 上。为甚

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“不要打扰我”

该研讨初次将斑马鱼(Zebrafish)的鱼低大年夜脑、原生状况和空间变卦的拍浮拍浮举措的多个摹拟整合到一个计算模型中。

模型剖析效果注解,科普新时代第二十套有氧健身操这类在向前拍浮时也向下看的为甚“怪癖”只是鱼类的一种顺应性举措

就像在逆流拍浮时那样,鱼低鱼类经由进程这类退化来坚持身体静谧。

当水活动时,鱼会积极试图坚持静谧以逗留在原地,而不被活动的水流冲走。
假设它们在水中东张西看地游动,就会取得一种正在移动的错觉。

假设它们垂头看着河床游动,就能更好地剖断事先的游动倾向和速度。

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对此,该论文的第三套健身操视频分解第一作者和通讯作者、美国西北大年夜学计算机迷信助理教授 Emma Alexander 走漏表示:

“就像坐在一节运动的火车车厢内,假设旁边的火车末尾驶离车站,你就会误以为自身也在移动。”

“来自另一列火车的视觉暗示,超出了你在正静坐的毕竟。”

也就是说,关于游动的鱼来说,周围有很多误导性的活动旗子暗记,而最靠得住的旗子暗记是来自河底。

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走,往印度

为了弄清楚这一标题,Alexander 团队及其协作者研讨了斑马鱼(一种被普遍研讨的懒人有氧健身操第三套形式生物)。

固然很多实验室都有斑马鱼,但他们照样盼看在原生状况下展开这一研讨。

“比来发明,鱼对下方活动的反响比上方活动更剧烈。我们想要深切开掘这个谜团,并懂得个中的缘由原由。”

“原生栖息地塑造了它们的大年夜脑和举措的退化,我们需要回到泉源,查询访问这类生物发育的背景。” Alexander 解释道。

因此,他们带着拍摄设备,风水轮流转养生健身操离开了印度。

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他们访问了印度的七个地点,并搜集了斑马鱼自然生活的浅水河道的视频数据。

他们将一个 360 度相机装入一个防水潜水箱中,并将其衔接到一个远控机械臂上,然后用机械臂将相机投入水中并移动它。

Alexander 说,“我们把‘眼睛’放在了鱼眼睛应当在的处所,所以我们看到的是鱼看到的器械。”

“从视频数据中,我们可以也许摹拟假想场景,摹拟鱼在实践状况中恣意移动。”

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斑马鱼:等等我!!

回到实验室后,Alexander 团队及其协作者还追踪了斑马鱼在一个 LED 球内的活动。

由于鱼的视野很大年夜,所以它们不需要像人那样移动眼睛来四处看。

因此,他们经由进程灯光给出活动抚慰,然后不雅察鱼的反响。

不雅察发明,当鱼缸底部出现图案时,鱼会跟着移动的图案游动。

这就注解,鱼是经由进程向下看来猎取视觉线索的。

“假设你播放带有移动条纹的视频,鱼就会跟着条纹移动。”

“就似乎它们在说,‘等等我’,我们计算了它们的摇尾节拍,它们坚定地越凶猛,就越想跟上移动的条纹。”

他们从视频中提取数据,并将其与活动旗子暗记若何被编码到鱼的大年夜脑中的数据相结合。

然后,他们将数据集输入两种用于研讨光流(或我们眼睛或相机镜头不雅察到的活动)算法中。

最终,他们发明,在野外和实验室两种状况下,斑马鱼在向前游动时都是向下看的。

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图|斑马鱼幼虫的游动是由下部视野旗子暗记驱动的。(来源:该论文)

因此,Alexander 等人得出了文章开首提到的结论:

鱼类向下看是为了懂得周围状况的活动旗子暗记,然后经由进程拍浮来幸免被活动的水冲走。

水面在赓续移动,其他鱼类和植物也在移动。鱼最好无视这些信息,专注于更下面的旗子暗记。

河床有很多纹理,所以鱼可以看到它们可以跟踪的剧烈特点。

此外,研讨团队也走漏表示,这一研讨效果不只让我们对鱼类的举措有了一些懂得,还可以为人工视觉体系和复杂的仿发火器人的谋划供应信息。

“假设你正在修建一个以鱼为灵感的机械人,你只看它的解剖结构,你能够会想‘它的眼睛朝向一边,所以相机也要朝向一边’。”

但毕竟证明,鱼把眼睛向一边看是在平衡义务,向上看是为了捕猎,向下看是为了拍浮

参考资料:

https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(22)01617-7




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