一项新研究证实,它们只是不想被周围事物打扰,只想“活得更稳”一点......
该研究首次将斑马鱼(Zebrafish)的大脑、原生环境和空间变化的游泳行为的多个模拟整合到一个计算模型中。
模型分析结果表明,这种在向前游泳时也向下看的“怪癖”只是鱼类的一种适应性行为。
对此,该论文的第一作者和通讯作者、美国西北大学计算机科学助理教授 Emma Alexander 表示:
“就像坐在一节静止的火车车厢内,如果旁边的火车开始驶离车站,你就会误以为自己也在移动。”
也就是说,对于游动的鱼来说,周围有很多误导性的运动信号,而最可靠的信号是来自河底。
为了搞清楚这一问题,Alexander 团队及其合作者研究了斑马鱼(一种被广泛研究的模式生物)。
“最近发现,鱼对下方运动的反应比上方运动更强烈。我们想要深入挖掘这个谜团,并了解其中的原因。”
“原生栖息地塑造了它们的大脑和行为的进化,我们需要回到源头,调查这种生物发育的背景。” Alexander 解释道。
他们将一个 360 度相机装入一个防水潜水箱中,并将其连接到一个遥控机械臂上,然后用机械臂将相机投入水中并移动它。
Alexander 说,“我们把‘眼睛’放在了鱼眼睛应该在的地方,所以我们看到的是鱼看到的东西。”
回到实验室后,Alexander 团队及其合作者还追踪了斑马鱼在一个 LED 球内的运动。
“就好像它们在说,‘等等我’,我们计算了它们的摇尾节拍,它们摇动地越厉害,就越想跟上移动的条纹。”
他们从视频中提取数据,并将其与运动信号如何被编码到鱼的大脑中的数富联娱乐据相结合。
然后,他们将数据集输入两种用于研究光流(或我们眼睛或相机镜头观察到的运动)算法中。
最终,他们发现,在野外和实验室两种情况下,斑马鱼在向前游动时都是向下看的。
鱼类向下看是为了理解周围环境的运动信号,然后通过游泳来避免被流动的水冲走。
水面在不断移动,其他鱼类和植物也在移动。鱼最好忽略这些信息,专注于更下面的信号。
此外,研究团队也表示,这一研究结果不仅让我们对鱼类的行为有了一些了解,还可以为人工视觉系统和复杂的仿生机器人的设计提供信息。
“如果你正在制作一个以鱼为灵感的机器人,你只看它的解剖结构,你可能会想‘它的眼睛朝向一边,所以相机也要朝向一边’。”
但事实证明,鱼把眼睛向一边看是在平衡任务,向上看是为了捕猎,向下看是为了游泳。