Object-Directed Behavior of Walking Blowflies

Object-Directed Behavior of Walking Blowflies

Dokumentinformationen

Autor

José Monteagudo

instructor Prof. Dr. Martin Egelhaaf
Schule

Universität Bielefeld

Fachrichtung Biologie
Dokumenttyp doctoral dissertation
Veröffentlichungsjahr 2020
Ort Bielefeld
Sprache English
Seitenanzahl 84
Format
Größe 3.16 MB
  • Entomology
  • Neuroethology
  • Animal Behavior

Zusammenfassung

I. Einleitung

Die Objektgerichtete Verhalten von laufenden Schmeißfliegen ist ein faszinierendes Forschungsfeld, das Einblicke in die neuroethologischen Modelle für verhaltensbasierte Wahrnehmung bietet. Schmeißfliegen sind nicht nur für ihre akrobatischen Flugfähigkeiten bekannt, sondern auch für ihre Fähigkeit, ihre Umgebung durch Gehen zu erkunden. Diese Dissertation untersucht die Herausforderungen, die mit dem Gehen verbunden sind, insbesondere im Vergleich zum Fliegen. Die Fliegen sind an Oberflächen gebunden, was bedeutet, dass sie ihre Bewegungen anpassen müssen, um sich in ihrer Umgebung zu orientieren. Die Verwendung von visuellen und mechanischen Hinweisen ist entscheidend für die Steuerung ihrer Kopf- und Körperorientierung. Die Arbeit beleuchtet die verschiedenen Hinweise, die Fliegen nutzen, um ihre Position und Bewegungen zu bestimmen, und stellt die Frage, wie sie mit widersprüchlichen Informationen umgehen.

II. Einschränkungen und Herausforderungen des Gehverhaltens

Das Gehverhalten von Schmeißfliegen ist durch verschiedene Einschränkungen geprägt. Eine der Hauptschwierigkeiten besteht darin, dass die Fliegen auf einer Oberfläche gebunden sind, was ihre Bewegungen im Vergleich zum Fliegen stark einschränkt. Die Dissertation beschreibt, wie die Fliegen ihre Bewegungen anpassen, um die Herausforderungen der Oberflächenhaftung zu bewältigen. Insbesondere wird die Kopplung von Bewegungen während des Gangzyklus untersucht. Diese Kopplung kann die Fähigkeit der Fliegen beeinträchtigen, sich effektiv zu orientieren und Objekte in ihrer Umgebung zu erkennen. Die Arbeit hebt hervor, dass die Fliegen trotz dieser Einschränkungen in der Lage sind, verschiedene Hinweise zu integrieren, um ihre Bewegungen zu steuern und Entscheidungen zu treffen.

2.1. Die Einschränkungen der Oberflächenhaftung

Die Oberflächenhaftung stellt eine wesentliche Herausforderung für das Gehverhalten dar. Schmeißfliegen müssen ihre Bewegungen anpassen, um auf unterschiedlichen Oberflächen zu navigieren. Diese Anpassungen sind entscheidend, um die Stabilität und Kontrolle während des Gehens zu gewährleisten. Die Dissertation analysiert, wie die Fliegen visuelle Hinweise nutzen, um ihre Position relativ zur Oberfläche zu bestimmen. Diese Informationen sind entscheidend, um die Bewegungen der Fliegen zu steuern und ihre Fähigkeit zu verbessern, Objekte in ihrer Umgebung zu erkennen.

2.2. Die Problematik der gekoppelte Bewegungen im Gangzyklus

Die gekoppelte Bewegung während des Gangzyklus ist ein weiterer kritischer Aspekt des Gehverhaltens. Die Dissertation untersucht, wie die Fliegen ihre Bewegungen koordinieren, um die Herausforderungen des Gehens zu bewältigen. Diese Koordination ist entscheidend, um die Effizienz und Genauigkeit der Bewegungen zu gewährleisten. Die Arbeit hebt hervor, dass die Fliegen trotz der Herausforderungen in der Lage sind, ihre Bewegungen anzupassen und verschiedene Hinweise zu integrieren, um ihre Umgebung effektiv zu erkunden.

III. Entscheidungsprozess und Wahlverhalten

Der Entscheidungsprozess von Schmeißfliegen ist komplex und wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Die Dissertation untersucht, wie die Fliegen Informationen verarbeiten, um Entscheidungen zu treffen, wenn sie sich Objekten nähern. Ein zentrales Thema ist die Rolle von optischem Fluss, der es den Fliegen ermöglicht, Entfernungen zu schätzen und sich auf Objekte zuzubewegen. Die Arbeit zeigt, dass die Fliegen in der Lage sind, schnell auf visuelle Hinweise zu reagieren, unabhängig von der Position der Objekte. Diese Fähigkeit ist entscheidend für ihr Überleben und ihre Interaktion mit der Umwelt.

3.1. Einfluss von optischem Fluss auf die Entscheidungsfindung

Der optische Fluss spielt eine entscheidende Rolle bei der Entscheidungsfindung von Schmeißfliegen. Die Dissertation beschreibt, wie die Fliegen den optischen Fluss nutzen, um Entfernungen zu schätzen und sich auf Objekte zuzubewegen. Diese Fähigkeit ermöglicht es den Fliegen, sich effektiv in ihrer Umgebung zu orientieren und schnell auf Veränderungen zu reagieren. Die Arbeit hebt hervor, dass die Fliegen in der Lage sind, verschiedene Hinweise zu integrieren, um ihre Entscheidungen zu optimieren.

3.2. Schnelle Reaktionen auf visuelle Hinweise

Die Fähigkeit der Fliegen, schnell auf visuelle Hinweise zu reagieren, ist entscheidend für ihr Überleben. Die Dissertation analysiert, wie die Fliegen ihre Bewegungen anpassen, um auf Objekte in ihrer Umgebung zu reagieren. Diese schnellen Reaktionen sind entscheidend, um Fressfeinden zu entkommen und Nahrungsquellen zu finden. Die Arbeit zeigt, dass die Fliegen in der Lage sind, ihre Entscheidungen basierend auf den verfügbaren Hinweisen zu optimieren.

IV. Praktische Anwendungen und Bedeutung der Forschung

Die Forschung zu objektgerichtetem Verhalten von laufenden Schmeißfliegen hat weitreichende Implikationen für verschiedene wissenschaftliche Disziplinen. Die Erkenntnisse aus dieser Dissertation können zur Entwicklung von Robotern und autonomen Systemen beitragen, die in komplexen Umgebungen navigieren müssen. Die Fähigkeit der Fliegen, visuelle und mechanische Hinweise zu integrieren, bietet wertvolle Einblicke in die Entwicklung von Algorithmen für die Robotik. Darüber hinaus kann das Verständnis des Verhaltens von Schmeißfliegen auch zur Verbesserung von Strategien in der biologischen Kontrolle von Schädlingen beitragen. Die Dissertation hebt die Bedeutung der Forschung hervor und zeigt, wie die Erkenntnisse in der Praxis angewendet werden können.

Dokumentreferenz

  • Head orientation of walking blowflies is controlled by visual and mechanical cues
  • Walking blowflies and optic flow: uses and behavioral adaptations
  • Attention is required to explain quick choices in free walking blowflies