這里是科學美國人——60秒科學系列,我是克里斯托弗·因塔格里塔
全球定位系統(簡稱GPS)改變了我們的出行方式 。但其他動物早已擁有了內置的導航系統,比如螞蟻和蜜蜂 。
“我們知道它們的眼睛對偏振光非常敏感,而天空中有一種與太陽位置有關的特殊模式的偏振光 。”愛丁堡大學的生物機器人學家芭芭拉·韋伯說到 。
如果你拿起一副偏振光太陽鏡,將其對著天空旋轉,你可以親眼看到偏振光——穿過鏡片的光線會發生變化 。韋伯表示,這些昆蟲復眼的小平面內就有偏振現象 。
“你可以想象在它們眼睛上面有小型偏振方向過濾器,或有許多指向不同方向的太陽鏡 。”
但韋伯很好奇,天空中是否真的有足夠的信息,能讓昆蟲擁有準確的方向感 。因此,她的團隊制作了模仿沙漠螞蟻眼睛的傳感器,并將其置于模擬天空的人工光下 。之后,他們將傳感器數據輸入計算機模型,該模型會模擬沙漠螞蟻、蟋蟀和其他擁有天文羅盤的昆蟲的大腦 。
他們發現,有了這種昆蟲內置的感知和處理設備,他們可能會感知到羅盤方向僅有幾度的誤差 。研究結果發表在《公共科學圖書館·計算機生物學》期刊上 。
基于昆蟲這種原理而建立的系統,有一天可能會成為GPS廉價且低能耗的替代品 。“昆蟲的大腦非常小 。這種針頭大小的大腦幾乎不消耗任何能量 。然而,它們的導航能力卻能優于GPS這種巨型基礎設施 。”
韋伯目前正致力于研制像沙漠螞蟻那樣用光來確定方位的機器人 。雖然太陽下山后,它可能就要問路了 。
謝謝大家收聽科學美國人——60秒科學 。我是克里斯托弗·因塔利亞塔 。
譯文為可可英語翻譯,未經授權請勿轉載!