光線強度的變化對黃蜂避障能力的影響

能夠有效偵測和躲避障礙物，對於飛行類的昆蟲是至關重要的，這種行為在不同光線強度下都有重要的意義。日前，Emily Baird等人發表在《Animal Cognition》上的一篇研究性文章，就黃蜂在不同光線強度下對於障礙物的躲避能力，進行了行為實驗層面的探究。

在實驗中，研究者依次將黃蜂放入實驗儀器中，實驗為2×2組間實驗設計，兩個變量分別是光線強度（強光環境：500 lx，弱光環境：19 lx）和儀器中心有無障礙物。研究結果顯示，不管是在強光環境下還是在弱光環境下，相對於沒有障礙物的環境（控制組）的黃蜂，在有障礙物時黃蜂都是在距離障礙物大約22 cm的時候飛行軌跡發生偏轉，移動速度也有了顯著的降低，也就是出現了所謂的“繞道”的行為。同時，研究結果也表明，黃蜂在黑暗當中的整體移動速度是顯著低於在強光環境當中的，說明了雖然黃蜂在弱光環境下一樣是可以在大約22 cm的距離意識到障礙物的存在並且合理躲避，但這是由於黃蜂增加了對光線的辨識時間換來的，換言之，對弱光環境的光線敏感度的調節，降低了黃蜂的移動速度，這或許是黃蜂在不同光線強度下避障的一種策略。進一步的，研究者分析出，在距離障礙物22 cm時障礙物對於黃蜂的視角大約是13°，而研究者也提到，不同昆蟲對於障礙物辨識到的視角閾值是不同的（蝗蟲大約10°，而果蠅大約是33°），換言之，只有在昆蟲的視野中障礙物大於某個視角時，昆蟲才會明顯意識到障礙物的存在而使軌跡發生變化。

由此，筆者聯想到，在果蠅的研究中，有一個非常經典的行為典範叫做“Buridan’s paradigm”，指的是減掉翅膀的果蠅往返爬行於兩個黑色視覺刺激。關於此行為的內部機制尚不清楚，而在筆者本人的研究當中，最能引起果蠅往返爬行行為的黑色視覺刺激的視角也是大約30°，這與研究者提出的“果蠅避障視角大約33°”相差無幾。由此是否也可以猜測，在“Buridan’s paradigm”中，當果蠅看到黑色視覺刺激的視角大約在30°時，也會把此黑色視覺刺激辨識為“障礙物”從而躲避？此猜測雖然僅僅是猜測，也需要大量行為實驗予以證實。不過，至少Emily Baird對黃蜂避障行為的研究，確實可以給昆蟲避障相關的研究提出了更多方向。

撰稿人：韓睿

原始論文：Baird, E. (2020). Obstacle avoidance in bumblebees is robust to changes in light intensity. Animal Cognition, 1-6. https://link.springer.com/article/10.1007/s10071-020-01421-z