果蠅如何在沒(méi)有GPS、視覺(jué)地標(biāo)等的情況下找到目的地或伴侶呢?據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)3月31日?qǐng)?bào)道，美國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)，果蠅或借助包括氣味在內(nèi)的“內(nèi)部羅盤(pán)”找到食物或伴侶。

由于果蠅的感覺(jué)器官和嗅探方式與其它動(dòng)物類似，因此最新研究有望回答動(dòng)物尋找食物如何影響更廣泛食物生態(tài)與環(huán)境等問(wèn)題。研究團(tuán)隊(duì)目前正研究動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉與身體的互動(dòng)以及環(huán)境如何影響其行為等，希望獲得答案。

在最新研究中，德雷塞爾大學(xué)科學(xué)家將果蠅對(duì)氣味做出反應(yīng)的神經(jīng)細(xì)胞(嗅覺(jué)神經(jīng)細(xì)胞)轉(zhuǎn)換為感光細(xì)胞，以詳細(xì)繪制出果蠅尋找食物、離開(kāi)并試圖返回食物的路徑。為此，他們用光刺激控制果蠅嗅覺(jué)的受體神經(jīng)細(xì)胞。

整個(gè)研究區(qū)域被劃分為三部分：激活蒼蠅神經(jīng)細(xì)胞的“中心區(qū)域”、沒(méi)有任何刺激或方向提示的“環(huán)形區(qū)域”以及兩個(gè)區(qū)域間的“邊界”。當(dāng)果蠅在邊界區(qū)域時(shí)，光強(qiáng)度減弱，促使果蠅回到食物身邊。

研究表明，果蠅使用一種簡(jiǎn)單有效的策略來(lái)尋找食物：一旦離開(kāi)正尋找的位置(核心區(qū)域)，它們就放慢速度并快速掉頭。它們還會(huì)進(jìn)行一些非方向性的改變，例如在核心區(qū)域頻繁掉頭、在環(huán)形區(qū)域停留更長(zhǎng)時(shí)間等。

在核心區(qū)域，果蠅會(huì)使用路徑整合的機(jī)制，測(cè)量位置與路徑的關(guān)系以幫助果蠅找到回來(lái)的路。研究人員將這種方法類比為“內(nèi)部羅盤(pán)”，在沒(méi)有方向性提示的情況下，非方向運(yùn)動(dòng)可以成為尋找資源的有效機(jī)制。而對(duì)果蠅和很多其它動(dòng)物來(lái)說(shuō)，氣味是一種高效的感官線索。