แมลงปอพุ่งจับเหยื่อด้วยการคาดการณ์ทิศทางล่วงหน้า

By: terminus
Writer
on Fri, 12/12/2014 - 20:06

ลองนึกถึงเวลาเราเล่นเทนนิส ทุกๆ วินาทีเราจะจับตามองลูกเทนนิสและคาดการณ์เส้นทางการเคลื่อนที่ของลูกเทนนิสพร้อมทั้งขยับร่างกายและมือให้สัมพันธ์สอดรับจังหวะการกระทบของลูก การเคลื่อนไหวแบบคาดการณ์ล่วงหน้า (predictive movement) นี้เป็นพฤติกรรมที่พบได้ทั่วไปในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม, ปลา, และนก ส่วนแมลงเป็นสัตว์ที่มีสมองขนาดเล็กและซับซ้อนน้อยกว่าเมื่อเทียบกับสมองของสัตว์มีกระดูกสันหลัง นักวิทยาศาสตร์จึงเชื่อว่าแมลงไม่น่าจะมีพลังการประมวลผลของสมองสูงพอจะคาดการณ์เส้นทางการเคลื่อนที่ของวัตถุได้ แมลงคงแค่วิ่งหรือบินตามเหยื่ออย่างซื่อๆ เหยื่อเลี้ยวทางไหน มันก็คงเลี้ยวตาม เป็นการเคลื่อนที่แบบปฏิกิริยา (reactive movement)

แต่ทีมวิจัยที่นำโดย Anthony Leonardo แห่ง Howard Hughes Medical Institute ในรัฐเวอร์จิเนีย สหรัฐอเมริกา ได้ทำการทดลองและแสดงให้เห็นว่าเวลาบินไล่จับเหยื่อ แมลงปอไม่ได้เคลื่อนที่ตามแบบปฏิกิริยา แต่มันคาดการณ์เส้นทางการบินของเหยื่อแล้วบินตัดตรงเข้าไปจับ นับเป็นครั้งแรกที่มีรายงานว่าแมลงเคลื่อนที่แบบคาดการณ์ล่วงหน้าได้

ทีมของ Anthony Leonardo ใช้แผ่นสะท้อนแสงขนาดเล็กแปะติดเข้ากับหัวและหลังของแมลงปอ จากนั้นก็ปล่อยแมลงเข้าไปไล่จับเหยื่อซึ่งมีทั้งแบบเหยื่อปลอมและเหยื่อจริงที่เป็นแมลงวันผลไม้ ระหว่างที่แมลงปอบินไล่เหยื่อ นักวิจัยก็จะถ่ายทั้งทิศทางการบิน, การหันหัว, และการจัดระเบียบร่างกายในอากาศของแมลงปอเอาไว้ด้วยกล้องวิดีโอความเร็วสูง

ผลการวิเคราะห์เส้นทางการบินและการจัดระเบียบของร่างกายแมลงปอปรากฏออกมาว่าตลอดเวลาในการบินไล่เหยื่อ แมลงปอจะหันหัวของมันไปทางเหยื่อเสมอ แต่ใน 70% ของการทดลองแมลงปอคงระเบียบร่างกายให้บินตรงแน่วรักษาทิศตามเส้นทางออกตัวตั้งต้นของมัน ไม่ได้เปลี่ยนเส้นทางตามการเลี้ยวของเหยื่อ และ 75% ของการหักเลี้ยวทั้งหมดของแมลงปอก็ไม่ได้เข้าจังหวะกับการเลี้ยวของเหยื่อ ตัวเลขสองอันนี้ชี้ให้เห็นว่าแมลงปอไม่ได้ใช้การเคลื่อนที่แบบปฏิกิริยา มันใช้สายตาล็อคเป้าเหยื่อแล้วคาดการณ์ทิศทางก่อนพุ่งบิน

การที่สมองเล็กๆ ของแมลงปอสามารถทำงานซับซ้อนอย่างการคาดการณ์เส้นทางล่วงหน้าเป็นเรื่องที่น่าแปลกใจมากสำหรับนักวิทยาศาสตร์ เพราะไม่ใช่แค่มันตั้งเส้นทางตั้งแต่เริ่มต้นออกตัวเท่านั้น งานวิจัยนี้ยังแสดงให้เห็นว่าเมื่อเหยื่อเลี้ยวออกนอกเส้นทางอย่างฉับพลัน แมลงปอก็จะเลี้ยวและปรับเส้นทางใหม่ด้วยการคาดการณ์เส้นทางเส้นใหม่ของเหยื่อได้อย่างทันเหตุการณ์ นักวิทยาศาสตร์ที่เคยมองสมองแมลงปอว่ามีแค่วงจรโปรแกรมง่ายให้บินไล่ตามเหยื่อต่างตาสว่างกันถ้วนหน้า

ทีมวิจัยของ Anthony Leonardo ตั้งเป้าหมายต่อไปว่าจะค้นหาวงจรประสาทที่เกี่ยวข้องในการคาดการณ์เส้นทางการเคลื่อนที่ของแมลงปอ เช่น ดูว่ามันส่งคำสั่งให้เส้นทางการบินและการหันหัวล็อคเป้าเหยื่อทำงานแยกกันอย่างอิสระได้อย่างไร

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ใน Nature DOI: 10.1038/nature14045

ที่มา - New Scientist

3 Comments

zipper's picture

ผมคิดว่าสมองแมลงถึงจะเล็ก มันอาจจะทำงานได้ไม่หลากหลายเท่ามนุษย์ แต่สำหรับงานเฉพาะทางที่เกี่ยวข้องกับมัน มันก็ทำงานได้ดี

echo's picture

สมองของสิ่งมีชีวิตแทบทุกสปีชีส์
พื้นฐานแรกๆของการทำงานคือหา
อาหาร กับหนีภัยอันตรายแก่ชีวิต
เทคนิคการหาอาหารหรือหนีภัยมัน
ก้อเปนวิวัฒนาการเฉพาะของสัตว์
ประเภทนั้นๆ ผมว่ามันก้อไม่น่าแปลก
ใจเท่ารัยที่สมองเล็กๆ ของแมลงที่จะ
วิเคราะห์แค่ในเรื่องหาอาหารกับหนีภัย
...อ่อ มีเรื่องสืบพันธุ์ด้วย ก้อแค่นี้จริงๆ

เรื่องการบินดักหน้าเหยื่อ ผมว่ามันก้อ
ทำได้ แค่การมองเหนเหยื่อ สมองก้อ
คำนวนซับซ้อนยิ่งกว่าแล้ว

เผลอ ๆ แมลงอาจจะมีแค่ 3 ต่อม
- Hypothalamus
- Epinepinephirne ( adrenaline )
- Exocrine gland ( Pheromone )

( คคหสต ) ครับ อิอิ กำ

mementototem's picture

ไม่ได้แปลกใจกับงานวิจัยชิ้นนี้ เพราะเมื่อก่อนดูแมลงปอบ่อย แต่แปลกใจตรงที่ว่า เชื่อกันว่า "แมลงคาดการณ์ทิศทางล่วงหน้าไม่ได้" มากกว่า แบบ อ้าวที่เราตบแมลงวันไม่โดนนี่ไม่ใช่เพราะมันเดาทิศทางมือเราได้หรอกเหรอ อะไรประมาณนี้โผล่ขึ้นมาในหัว >.<