Hur bananflugor bibehåller skarp syn i varierande ljusförhållanden: Ny forskning avslöjar hemligheter

StockholmForskare vid Johannes Gutenberg-universitetet i Mainz har gjort framsteg i att förstå hur bananflugor kan se tydligt även när ljusförhållandena förändras. De har upptäckt nervnätverk och processer som gör att dessa insekter kan uppfatta ljusskillnader korrekt, trots ojämna ljusförhållanden. Denna studie är viktig för att förstå hur syn fungerar hos bananflugor och kan även vara användbar för andra djur som är beroende av syn för att navigera.

Studien undersökte bananflugor, särskilt Drosophila melanogaster, vars ögon består av 800 små delar kallade ommatidier. För att flugornas syn ska fungera bra, behöver de anpassa sig till olika ljusförhållanden, men deras fotoreceptorer klarar inte detta själva. Professor Marion Silies och hennes team upptäckte att Drosophila använder en ”gain control”-process efter fotoreceptorerna. Detta hjälper flugorna att se tydligt, särskilt när något snabbt rör sig från ljusa till mörka områden.

Deras forskning avslöjade flera betydelsefulla resultat:

Identifiering av celltyper som är involverade i att ge stabila kontrastrespons, särskilt två synapser efter fotoreceptorerna. Dm12-cellernas betydelse i att samla ljusstyrkesignaler över en specifik radie. En beräkningsmodell som förutspår den optimala radien för bakgrundsljusstyrka.

Läs också:

Igår · 21:51

Ritualer från det forntida Egypten: upptäckten av hallucinogena drycker i mysteriets tjänst

Denna upptäckt ger oss insikt i hur insekters syn fungerar och ger ledtrådar om hur synen kan fungera hos däggdjur, inklusive människor. Eftersom däggdjur har liknande hjärnstrukturer, kan detta förklara de grundläggande principerna för hur synen fungerar hos olika arter.

Dessa resultat kan förbättra kamerasystem för navigering i självkörande bilar. För närvarande använder dessa system främst radar eller lidar för att hantera olika ljusförhållanden. Genom att dra lärdom från hur levande organismer anpassar sin syn till skiftande ljus kan vi utveckla bättre och mer tillförlitliga konstgjorda synsystem, vilket kan driva teknologin för autonoma fordon framåt.

Studien undersöker samspelet mellan biologi och teknik och visar hur vi kan förbättra tekniken genom att lära av naturen. Genom att förstå hur organismer som bananflugor hanterar komplexa visuella uppgifter kan vi utveckla bättre verktyg för visuell bearbetning i vår digitala värld.