本文最初发布于 The Conversation。
佛罗里达狭地四月。天气炎热潮湿，一场雷暴正在酝酿。但作为一名刚刚毕业的研究生，我庆幸能逃离我第一个严酷的明尼苏达冬季。我正陪同我的导师， Paloma Gonzalez-Bellido，进行一个项目，这个项目最终将主导 我的博士工作。在灌木丛中，我的目光被每一个动静所吸引，警惕着一种喜欢闪亮小珠子的昆虫。
Laphria saffrana，也称为食虫虻，是笨重的黑黄相间的苍蝇。Laphria 的头部大部分由其大眼睛组成，眼睛之间有一个令人生畏的口器——一个长而管状的口器，可以注入强大的毒液，在瞬间制服猎物。
Paloma 给我看的照片，虽然令人惊叹，但在寻找这种苍蝇时并没有帮助。昆虫在各个方向飞舞，它们的运动模糊不清，使得不可能辨认出任何细节。我只有一瞬间的时间来判断我看到的到底是一只 Laphria，一种颜色相似的黄蜂，还是其他什么东西。
尽管它们 视力相对粗糙，但我正在寻找的苍蝇比我更擅长辨认它们的目标昆虫。不知何故，它们能够精准地锁定其选择的猎物：甲虫。根据她前一年的野外观察，Paloma 认为它们是通过寻找甲虫翅膀闪光来做到这一点的。
如果她是对的，那么 Laphria 就找到了一个巧妙的策略，在速度、准确性和特异性之间取得了平衡。以下是我们找到的 成功秘诀：
追逐闪光
Paloma 之前研究过蜻蜓和食虫蝇等其他掠食性昆虫。它们的 复眼 无法提供大量关于视觉世界的细节，使得可以欺骗它们追逐简单的珠子，仿佛是它们的猎物昆虫。
但当 Paloma 对 Laphria 尝试同样的障眼法时，它们不会去追逐普通的黑色珠子。它们只追逐透明的珠子。
Laphria 和 Paloma 研究过的其他掠食者之间一个重要的区别是它们是挑剔的食客。它们选择的猎物是甲虫。因此，Paloma 和我们的合作者 Jennifer Talley 推测，Laphria 被闪亮的珠子吸引的原因是它们反射光线，并像甲虫透明的翅膀一样闪烁。
在佛罗里达，我们通过将普通的黑色珠子换成一个 LED 灯面板来测试这个想法，我们可以编程让它们以与甲虫翅膀拍打频率相匹配的频率顺序闪烁，频率可以从每秒 80 到 120 次不等。
在一个室外围栏中，Paloma 将之前捕获的食虫虻一只接一只地放在一根原木上。外面，Jennifer 和我控制着原木前的 LED 面板以及记录动作的高速摄像机。
LED 像素按顺序闪烁，模拟一个移动的目标。只有当它们以与甲虫翅膀拍打相同的频率闪烁时，Laphria 才会表现出浓厚的兴趣。
然而，即使我们的初步实验开始证实这一假设，一个新的难题也出现了。这些苍蝇是如何精确追踪它们的猎物的？
独特的追踪和识别策略
在追逐之前，所有视觉掠食者，包括 Laphria，都需要准确地追踪猎物的运动。虽然许多动物都具备这种能力，但我们惊讶地发现，Laphria 的追踪方式比其他掠食者略有调整。它们的策略不仅能让它们准确追踪，还能计算出猎物翅膀运动的闪烁次数。
当我查看 Laphria 追踪闪烁的 LED 和实际甲虫的高速视频时，我注意到它们主要以短促的爆发式运动来移动头部，称为 扫视，间歇性地进行很少或根本不进行其他运动。这些扫视极其迅速，持续时间不到 40 毫秒，并且它们之间的时间间隔仅略长。肉眼看来，这看起来像是连续的运动，但我们的高速视频显示并非如此。苍蝇在每次爆发期间移动头部的程度取决于目标的移动速度以及目标偏离其注视方向的距离。
我们的发现 表明，Laphria 没有持续地移动头部以将目标保持在其眼睛最敏感的区域内，而是让目标在视网膜上掠过，仅在目标失焦时才移动。我们认为这种策略有助于它们计算猎物翅膀拍打的闪烁次数，这决定了它们是否持续感兴趣。
也就是说，Laphria 知道它们最美味的猎物的翅膀拍打频率，因此它们会关注与之匹配的闪烁。如果闪烁次数符合它们的预期，它们就会在目标离开它们眼睛的敏感区域后继续追踪。
但是，为了让它重新聚焦，它们必须考虑它的速度以及它们最后看到它的位置。因为扫视的大小与猎物的速度相匹配，所以我们认为 Laphria 在计算猎物翅膀拍打的闪烁次数的同时，也在跟踪猎物的移动速度。因此，一旦甲虫失焦，掠食者就知道需要移动头部多远才能重新聚焦。
尽管人们一直在追踪移动的物体——例如在玩棒球或网球等运动时，甚至只是在观察鸟儿飞过时—— 这是一个复杂的过程。它涉及视觉和肌肉系统之间动态的交叉对话。
无论动机如何，在视觉追踪目标时，目标都是相同的——将眼睛最敏感的区域， 即称为中央凹，对准目标。Laphria saffrana 似乎调整了这条规则，以便它们能了解更多关于目标的信息。它们定制的预测策略使它们能够准确地定位并快速追捕它们非常特定的饮食需求。
