ทำไม แมลงวันจึงตบยากนัก

กว่า 20 ปีที่ผ่านมา Michael Dickinson ได้ถูกนักข่าวสัมภาษณ์หลายต่อหลายครั้งเกี่ยวกับงานวิจัยทางกลไกชีววิทยาของการบินของแมลง โดยปัญหาหนึ่งที่เขาได้ถูกถามมาตลอดก็คือ ทำไมเราถึงตบแมลงวันได้ยากนัก?

"บัดนี้เราได้รู้คำตอบแล้ว" Dickinson, Esther M.และ Abe M Zarem ศาสตราจารย์ทางด้านชีววิศวกรรมของ California Institute of Technology (Celtech) กล่าว

ด้วยการใช้กล้องดิจิตอลความเร็วและความละเอียดสูงบันทึกภาพกระบวนการหลบของแมลงวันผลไม้ Drosophila melanogaster ขณะเจอกับการตีของไม้ตีแมลงวัน ซึ่งทาง Dickinson และ Gwyneth Card นักศึกษา ได้ทำการวิจัย พบว่าช่วงระยะเวลาก่อนที่แมลงวันจะเริ่มกระโดด สมองเล็ก ๆ ของมันจะคำนวณตำแหน่งที่มีอันตรายและวางแผนที่จะหนีทันที และวางขาในตำแหน่งที่เหมาะสมในการกระโดดในทิศทางตรงข้าม ซึ่งทุกอย่างเกิดขึ้นใน 100 มิลลิวินาที (1/10วินาที) หลังจากแมลงวันได้สังเกตเห็นไม้ตี

"มันแสดงให้เห็นว่าสมองของแมลงวันประมวณผลข้อมูลจากการรับความรู้สึกและแสดงออกทางการเลื่อนไหวได้เร็วแค่ไหน" Dickinson กล่าว

มีตัวอย่างจากวิดีโอแสดงให้เห็นว่าถ้าไม้ตีแมลงวันตีเข้าที่บริเวณส่วนหน้าของแท่นยืนของแมลงวันเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 14 เซนติเมตร ถ้าตีเข้าบริเวณด้านหน้าแมลงวัน มันจะยื่นขาคู่กลางของมันไปด้านหน้าและเอนตัวไปข้างหลัง จากกนั้นจะยืดขาออกและกระโดดไปข้างหลัง

ส่วนถ้าไม้ตีมาจากทางด้านหลัง (แมลงวันสามารถมองเห็นด้านหลังตัวเองได้ครับ) มันจะยื่นขาคู่กลางของมันไปด้านหลัง แต่ถ้าเราตีมันจากทางด้านข้าง ขาคู่กลางของมันจะอยู่ที่เดิม แต่มันจะเอนตัวไปด้านตรงข้ามก่อนจะกระโดด

"เรายังค้นพบอีกว่า เมื่อแมลงวันวางแผนที่จะบิน มันจะมีการจัดท่าร่างกายของมันในขณะที่มองเห็นอันตรายทันที" Dicikson กล่าว "เมื่อมันสังเกตเห็นถึงอันตรายที่เข้ามาใกล้ ๆ ตัว ในตอนแรก ท่าของมันจะแตกต่างกันไปตามพฤติกรรมที่มันทำ เช่น ทำความสะอาดร่างกาย, กิน, เดิน หรือแม้แต่เกี้ยวพาราสี จากการทดลองของเราพบว่า พวกมันมี'บางอย่าง'ทำให้สามารถรับรู้ว่ามันต้องเปลี่ยนท่าของมันมากน้อยอย่างไร เพื่อไปสู่ท่าในการเริ่มบิน นั่นหมายความว่าแมลงวันต้องรวบรวมข้อมูลที่มองเห็นเพื่อหาว่าทิศทางของอันตรายมาจากไหน จากนั้นก็ไปสู่กลไกการรับรู้ที่ขา เพื่อที่จะเปลี่ยนท่าไปสู่ท่าที่ถูกต้องก่อนบิน"

ผลการทดลองแสดงให้เห็นแนวคิดใหม่ของระบบประสาทของแมลงวัน และคาดเดาว่าในสมองของแมลงวัน มีแผนที่ที่จะรับมือภัยอันตรายอยู่แล้ว ซึ่งนำไปสู่การวางตำแหน่งของขาก่อนที่จะเริ่มบิน

"มันเป็นสิ่งที่ผิดธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงข้อมูลแบบ Sensory-to-motor ซึ่งเราจะค้นหาต่อไปว่ามันเกิดขึ้นที่บริเวณไหน" Dickinson กล่าว

งานวิจัยของเขายังเสนอวิธีตีแมลงวันที่ถูกต้องอีกด้วยครับ ว่าเราไม่ควรจะตีลงไปที่ตำแหน่งที่แมลงวันอยู่ตรง ๆ แต่ควรจะเล็งไปที่ตำแหน่งด้านหน้าแมลงวันเล็กน้อย เพื่อเป็นการดักทางที่มันจะกระโดดไปครับ

รายงานวิจัยนี้ ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Current Biology วันที่ 28 สิงหาคมครับ