蝴蝶利用视错觉来躲避捕食者

理发杆效应 基本机制的工作原理很像“理发杆错觉”——理发店外的红白条纹杆，尽管杆只是在原地旋转，但条纹似乎向上移动。同样来自埃克塞特大学的 Jolyon Troscianko 博士说：“蝴蝶的翅膀在飞行时会变形——向上拍打时拍在一起，向下拍时分开——因此它们的条纹在拍动时会改变角度并指向不同的方向。” “结合它们不可预测的飞行路径，这种图案会产生误导性的运动错觉，就像理发杆一样，导致捕食者完全错过，或者击中翅膀上较不脆弱的部分，例如后翅或尾巴。“我通过我们的鸟类视觉计算机模型播放的第一个蝴蝶慢动作视频，即使蝴蝶正在向上移动，它也会发出向下运动的光芒。 “首先我检查了这不是一个编码错误，我以某种方式上下交换了位置，但后来我意识到这将是迷惑攻击掠食者的完美方法。”测试理论 该团队结合了多种证据。他们使用高速摄像机以每秒超过 1,000 帧的速度拍摄真正的蝴蝶起飞，以捕捉它们在飞行中的图案行为，就像通过鸟类的眼睛看到的那样。然后他们观察了大约 400 只欧洲蝴蝶的图案，发现运动错觉图案非常普遍。为了测试模式如何影响真实的攻击，100 名志愿者扮演“捕食者”，试图在触摸屏上捕捉虚拟蝴蝶。最后，他们使用计算机模拟从随机起点“进化”超过 50,000 种机翼图案，选择造成最多运动混乱的图案。图案集中在与自然界中发现的图案惊人相似的设计上，表明这种错觉是塑造蝴蝶翅膀进化的主要力量。汉考克博士说：“蝴蝶进化得如此明显，这似乎很奇怪，特别是欧洲很少有物种是有毒或难吃的。” “但我们的研究揭示了蝴蝶可以利用多种不同的模式来制造迷惑捕食者的错觉。”蝴蝶和飞蛾也因在休息时使用伪装而闻名，但运动会打破伪装。这项研究展示了一旦​​飞到空中，高度可见的蝴蝶如何进化出自己的颜色，形成完全不同的防线来解决这个问题。超越蝴蝶“长期以来，斑马和蛇身上的耀眼条纹一直被怀疑会迷惑捕食者的运动感知，但很难获得确凿的证据，”特罗西安科博士说。 “我们的研究为我们提供了一种真正分析运动视觉的新方法，我们认为运动混乱在自然界中可能比以前意识到的更为普遍，从鸟类的拍打翅膀到蜥蜴和鱼类的尾巴的摆动。它开辟了一条令人兴奋的新研究途径。”该研究由生物技术和生物科学研究委员会资助。