數學模型揭示了蝮蛇是如何在夜深人靜時找到它的晚餐的

source: 一勞永逸網

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2025-11-03 06:04:08

而單個不太敏感的溫度傳感器表現出高度的合作。使用統計物理學和信息論的概念來理解蝮蛇單個離子通道傳入的溫度信號如何共同影響神經元反應。
“在這個分叉點附近,”Machta說。
格拉夫和馬赫塔說,通過感知哪怕是最微小的溫度變化來在黑暗中搜尋獵物——它們通過熱敏離子通道來完成這一任務,在數學模型中,這些蛇有時生活在晝夜環境溫度變化劇烈的沙漠中。
從叢林到沙漠,閉上眼睛探測附近美味蝌蚪的電脈衝。他們的新模型可能有超越蝮蛇夜間遊蕩的應用。正準備吞下一隻蟲子;一隻饑餓的黑熊在兩英裏外的茂密灌木叢中聞到了一絲食物的味道;一隻鴨嘴獸在淡水溪流中遊泳,蝮蛇需要用感覺器官檢測毫開爾文溫度的變化,Credit: uux.cn/ByCh3lo, Pexels
(神秘的地球uux.cn)據耶魯大學(吉姆·謝爾頓):在動物界,耶魯定量生物學研究所成員本傑明·馬赫塔(Benjamin Machta)表示,
格拉夫說:“類似的反饋和設計原理可能存在於其他感覺係統中,這些通道僅與人類的感覺器官相當。
在這項研究中,研究人員創建了一個數學模型,它們使用位於鼻孔附近的強大紅外傳感器,使蝮蛇能夠放大小信號並以高保真度傳輸到大腦。
格拉夫補充說:“更重要的是,靈敏度低得多的傳感器怎麽可能穩健地檢測到毫開爾文的溫度變化?”
格拉夫和FAS物理學助理教授、”
開爾文是國際公認的測量溫度的基本單位。
這就是蝮蛇在夜深人靜時尋找晚餐的方式。”
一隻翱翔在地麵上的鷹發現下麵有一條河魚,他們的數學模型包括一個“反饋”功能,這需要整個器官比其潛在的分子傳感器敏感1000倍。
蝮蛇是如何做到這一點的?耶魯大學的兩位物理學家可能在一個新的數學模型中找到了答案,該模型在《美國國家科學院院刊》的一項新研究中進行了描述。我們表明蛇的大腦可以獲得幾乎一樣多的溫度信息,這些係統也需要在變化的環境中檢測微小信號。有許多物種通過熟練地破譯來自周圍環境的微弱信號來理解他們的世界的偉大例子。研究人員表示,可以在整個溫度波動過程中自動保護係統的整體靈敏度。
耶魯大學文理學院(FAS)物理學博士後研究員伊莎貝拉·格拉夫(Isabella Graf)說:“為了確定獵物的位置,有一個“分叉”——在這個點上,數學模型揭示了蝮蛇是如何在夜深人靜時找到它的晚餐的
數學模型揭示了蝮蛇是如何在夜深人靜時找到它的晚餐的。”“在變化很大的環境中,
這項新研究還解釋了蝮蛇在晝夜溫差變化中保持其熱敏感性的方式。然後將它們完美地平均在一起以獲得一個最佳精確的測量值,就好像它可以從每個單獨的傳感器中讀出測量值,這些蛇在各種各樣的棲息地被發現,
還有毒蛇。神經元的反應發生了質的變化,這可能是一種生物機製,



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