Muchy są denerwujące. Brzęczący dźwięk, jaki wydają, jest irytujący. Oni zanieczyścić żywność, a ich obecność symbolizuje brak higieny. Ale czy wiesz, że muchy są również nieocenione w badaniach medycznych i lotniczych?

w 1900, Gregor Mendel wydał swoją pracę z zakresu genetyki. To było oparte na jego badaniach grochu! Jego odkrycia wywołały poruszenie, sprawiając, że wielu uwierzyło, że prawo dziedziczenia Mendla może mieć zastosowanie do innych organizmów i zwierząt. Idąc w jego ślady, Thomasa Hunta Morgana postanowił najpierw wykorzystać muszkę owocową do poszerzenia badań genetycznych Mendla.

Wraz ze swoimi uczniami Morgan odkrył geny na chromosomach, które są przekazywane przez dziedziczenie określonych cech. Wkład Morgana w badania genetyczne przyniósł mu nagrodę Nobla w 1933 roku. Muszka owocowa stała się jednym z najważniejszych modeli współczesnej biologii do badania genetyki, embriologii, biologii komórki, neurologii i innych zagadnień.

W lotnictwie lot owadów wzbudził zainteresowanie ok pół wieku temu. Jednak dopiero niedawno naukowcy i inżynierowie podjęli próbę jego powtórzenia.

W 1996 roku Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obronie Stanów Zjednoczonych (DARPA) w Wirginii zainicjowała trzyletni program mikro pojazdów powietrznych (MAV). DARPA ma na celu opracowanie ulotki o długości mniejszej niż 15 cm. Urządzenie bardzo przydałoby się w wojskowym nadzorze i rozpoznaniu. Program DARPA był głównym impulsem do badania sterowania lotem muchy.

Naukowcy interesują się tym irytującym organizmem ze względu na jego niewielkie rozmiary i łatwość zrozumienia jego funkcji. Jeśli chodzi o studia medyczne, mucha zastępuje ludzi, którzy się dzielą 60 procent o podobnym składzie genów. Mucha ma tendencję do przetwarzania informacji sensorycznych i odpowiedniego utrzymywania lotu.

Pomimo zdolności do wykonywania wielu funkcji, rozmiar mózgu muchy może przejść przez najmniejsze igły. Ma tylko 100 000 neuronów w porównaniu do ludzi, którzy mają ich prawie 100 miliardów.

Mniejsza liczba komórek jest strategicznym elementem dla naukowców i badaczy do badania funkcji mózgu muchy. Naukowcy mogą zidentyfikować każdy neuron odpowiedzialny za daną reakcję lub zachowanie i dokładnie odwzorować ich wzajemne powiązania. Mogą również wyciszyć lub aktywować każdy z nich, aby określić, jak działa cały mózg.

Dzięki niedawnym eksperymentom naukowcy zrozumieli związek między sen i pamięć, bodźce sensoryczne i przetwarzanie gorący i zimny mierzyć niebezpieczeństwo, neurony kontrolujące ruchitp.

W badaniach lotniczych owady inspirują do badań ze względu na swoje niewielkie rozmiary i prostsze funkcje mózgu. Lot owadów ewoluował przez 300 milionów lat. Unoszą się w powietrzu, poruszają się aerobowo i utrzymują powolny lot przy użyciu oszałamiająco małej mocy. W akcji 100-miligramowa mucha zużywa zaledwie 3 dżule na sekundę. Gram na gram, samolot zużywa ponad dwa razy więcej mocy gram na gram. Helikopter zużywa pięć razy więcej!

Nowoczesne oprogramowanie do lotów myśliwców jest obsługiwane na trzech komputerach wielkości pudełka po butach, z których każdy ma parę procesorów PowerPC. Potrzebują około 1,1 miliona bitów kodu, z dodatkowymi 4,5 milionami linii. Wykonują one operacje, takie jak strzelanie z broni, łączność i centrum dowodzenia.

Według nowych badań instrukcje sterowania lotem muchy są generowane przez kilkaset neuronów. Neuron, najmniejsza jednostka obliczeniowa mózgu, przypomina tranzystor przełączający, który może się włączać i wyłączać. Dlatego muchy nie wykonują wszystkich obliczeń w powietrzu w celu rozwiązania skomplikowanych równań, ale coś funkcjonalnie równoważnego.

Tradycyjne sterowanie lotem wymaga minimalnych pomiarów i dużej ilości obliczeń, podczas gdy mucha wykorzystuje wiele pomiarów za pomocą zmysłów i bardzo mało obliczeń. Naukowcy próbują zrozumieć sterowanie lotem, patrząc wstecz z perspektywy owada. Dzięki zrozumieniu wykorzystania zmysłów w locie manewrowym mają na celu powielenie technologii stosowanej przy budowie samolotów.

Muchy, choć irytujące i irytujące, służyły jako idealny model w badaniach biomedycznych. Inżynierowie lotnictwa dążą do osiągnięcia niewiarygodnych wyczynów poprzez zrozumienie ich funkcji fizjologicznych i mózgowych w efektywnym operowaniu umiejętnościami lotu.

-30-

Copyright © Madras Courier, Wszelkie prawa zastrzeżone. Możesz udostępniać za pomocą naszych narzędzi do artykułów. Proszę nie wycinać artykułów z madrascourier.com i rozpowszechniać je pocztą elektroniczną, publikować w Internecie, na telefon komórkowy lub w mediach społecznościowych.Prosimy o przesłanie informacji zwrotnej i komentarzy na adres editor@madrascourier.com