盘旋在你柜台上的苹果周围的果蝇必须在杂乱的环境中寻找食物，从你家周围的建筑环境和植被到厨房里的物品。沙漠果蝇则不然。

它们飞过一片几乎荒芜的土地，周围点缀着相对较少的可预测障碍物，以寻找仙人掌果实。尽管如此，人们一直认为，无论栖息地如何，其他种类的果蝇导航和保持平衡的方式与城市果蝇相同。

一项新研究推翻了这一观点，研究发现生活在两种不同视觉栖息地的果蝇物种的导航策略截然不同。研究人员将果蝇放入一个装置中，让它们以类似于电视剧《星际迷航：下一代》中全息甲板的方式与虚拟物体互动，从而获得了这一发现。

飞行的果蝇有两项任务：飞向有趣的东西，以及在飞行过程中保持稳定。与人类一样，视觉可以帮助它们直线移动并保持稳定，同时朝向诱人的物体。这两项任务并不互补。看着有趣的东西会干扰保持稳定所需的视力。但大脑设法以这样一种方式处理视觉信号，使果蝇能够完成这两项任务。

“视觉稳定性很重要——试着闭上眼睛单脚站立，”论文通讯作者、加州大学洛杉矶分校综合生物学和生理学教授马克·弗莱说。“如果你想看有趣的东西，你必须短暂地超越视觉中控制平衡的部分，否则你可能会摔倒。”

城市果蝇(Drosophilamelanogaster)生活在视觉丰富的环境中，能够稳定它们需要围绕的物体周围的背景。在沙漠中，莫哈韦果蝇(Drosophilamojavensis)遇到的少数物体很可能是它们感兴趣的物体，例如仙人掌，但它们也会构成它们保持稳定所需的风景。

为了测试不同的环境如何影响两种物种的导航和稳定性之间的平衡，研究人员设计了一个系统，让苍蝇与虚拟物体互动，同时用摄像头跟踪它们的身体和眼球运动。他们将一根细小的钢针粘在苍蝇的背上，并将其连接到悬挂在圆形鼓状装置顶部的磁铁上。鼓底部的另一块磁铁产生磁场，将钢针固定在准确的位置，同时允许苍蝇在鼓内的水平面上旋转。

鼓壁完全被LED灯覆盖，计算机利用这些灯创造出不同大小和方向的移动形状。苍蝇可以选择如何与这些虚拟物体互动。其中一个物体是一根垂直杆，看起来像自然景观，例如树干。这是为了测试苍蝇如何使用杆和背景进行导航。

“我们确切地知道她在看什么，因为我们用摄像机跟踪她的身体和头部。我们还精确控制LED视觉显示屏的操作，以便我们能够重现实验的蝇眼视图，”弗莱说。

沙漠苍蝇无视背景，顺着杆子平稳移动，将杆子置于视觉中线，而城市苍蝇则不然。沙漠苍蝇和城市苍蝇都进行快速眼动，即扫视，以跟踪沿连续路径移动的物体。然而，沙漠苍蝇更依赖于平稳地注视垂直杆子，然后进行一阵扫视以追赶快速移动的杆子。

这种模式与我们的眼睛追踪移动物体的方式类似。

“当我们的眼睛追踪快速移动的物体时，比如在无聊的火车旅行中经过的一头牛，我们往往会看到平稳连续的眼球运动，但前提是该物体相对于我们移动缓慢。当我们速度越来越快时，我们的眼睛会切换到快速扫视以跟上速度，”加州大学洛杉矶分校博士生、这项研究的主要作者玛莎·里姆尼恰努说。

我们很高兴地发现，在近亲蝇类中，平滑眼球运动和扫视有不同的用途。我们相信这是对其原生视觉环境结构的一种适应。”

沙漠苍蝇对在静止背景上移动的金属条的反应是采用“注视和扫视”策略来平稳地追踪金属条。城市苍蝇则平稳地注视背景，而不是金属条，并以扫视的方式朝向金属条，这种扫视方式超越了平稳稳定性。

“基本上，沙漠苍蝇会注视着横杆以保持平衡和稳定，同时也会将其视为一个有趣的物体。城市苍蝇会平稳地注视背景以保持平衡，然后仅使用快速扫视来导航到横杆，”弗莱说。

研究表明，无论两个物种是否密切相关，它们的视觉环境决定了它们的视觉导航策略。

果蝇经常用于探索视觉感知和处理的实验。并非所有果蝇物种都以相同的方式导航其环境，这一发现扩大了科学家可以研究的可能性。例如，沙漠果蝇的视觉导航比城市果蝇更接近人类，它们可以作为进一步了解人类视觉的模型。这些信息还可用于帮助开发自动驾驶汽车。

弗莱说：“我们可以根据问题定制研究，而不是局限于苍蝇能给我们提供的信息。”

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