为什么鱼要低着头游泳？是因为头太大，重心过于靠前？还是因为对颜值不自信，只想低调一点？其实都不是。一项新研究证实，它们只是不想被周围事物打扰，只想“活得更稳”一点......这其实与走路时可能会低头看人行道是同一个道理。
相关研究论文以“Optic flow in the natural habitats of zebrafish supports spatial biases in visual self-motion estimation”为题，已发表在科学期刊Current Biology上。
该研究首次将斑马鱼（Zebrafish）的大脑、原生环境和空间变化的游泳行为的多个模拟整合到一个计算模型中。
模型分析结果表明，这种在向前游泳时也向下看的“怪癖”只是鱼类的一种适应性行为。就像在逆流游泳时那样，鱼类通过这种进化来保持身体稳定。当水流动时，鱼会努力试图保持稳定以停留在原地，而不被流动的水流冲走。如果它们在水中东张西望地游动，就会得到一种正在移动的错觉。如果它们低头看着河床游动，就能更好地判断当时的游动方向和速度。
对此，该论文的第一作者和通讯作者、美国西北大学计算机科学助理教授Emma Alexander表示：“就像坐在一节静止的火车车厢内，如果旁边的火车开始驶离车站，你就会误以为自己也在移动。” “来自另一列火车的视觉暗示，超越了你在正静坐的事实。”也就是说，对于游动的鱼来说，周围有很多误导性的运动信号，而最可靠的信号是来自河底。
为了搞清楚这一问题，Alexander团队及其合作者研究了斑马鱼（一种被广泛研究的模式生物）。虽然许多实验室都有斑马鱼，但他们还是希望在原生环境下开展这一研究。“最近发现，鱼对下方运动的反应比上方运动更强烈。我们想要深入挖掘这个谜团，并了解其中的原因。”“原生栖息地塑造了它们的大脑和行为的进化，我们需要回到源头，调查这种生物发育的背景。”Alexander解释道。
于是，他们带着拍摄设备，来到了印度。他们走访了印度的七个地点，并收集了斑马鱼自然生活的浅水河流的视频数据。他们将一个360度相机装入一个防水潜水箱中，并将其连接到一个遥控机械臂上，然后用机械臂将相机投入水中并移动它。Alexander说，“我们把‘眼睛’放在了鱼眼睛应该在的地方，所以我们看到的是鱼看到的东西。”“从视频数据中，我们能够模拟假想场景，模拟鱼在现实环境中任意移动。”
回到实验室后，Alexander团队及其合作者还追踪了斑马鱼在一个LED球内的运动。因为鱼的视野很大，所以它们不需要像人那样移动眼睛来四处看。于是，他们通过灯光给出运动刺激，然后观察鱼的反应。观察发现，当鱼缸底部出现图案时，鱼会随着移动的图案游动。这就表明，鱼是通过向下看来获取视觉线索的。“如果你播放带有移动条纹的视频，鱼就会随着条纹移动。
”“就好像它们在说，‘等等我’，我们计算了它们的摇尾节拍，它们摇动地越厉害，就越想跟上移动的条纹。”他们从视频中提取数据，并将其与运动信号如何被编码到鱼的大脑中的数据相结合。然后，他们将数据集输入两种用于研究光流（或我们眼睛或相机镜头观察到的运动）算法中。最终，他们发现，在野外和实验室两种情况下，斑马鱼在向前游动时都是向下看的。
于是，Alexander等人得出了文章开头提到的结论：鱼类向下看是为了理解周围环境的运动信号，然后通过游泳来避免被流动的水冲走。水面在不断移动，其他鱼类和植物也在移动。鱼最好忽略这些信息，专注于更下面的信号。河床有很多纹理，所以鱼可以看到它们可以跟踪的强烈特征。此外，研究团队也表示，这一研究结果不仅让我们对鱼类的行为有了一些了解，还可以为人工视觉系统和复杂的仿生机器人的设计提供信息。
“如果你正在制作一个以鱼为灵感的机器人，你只看它的解剖结构，你可能会想‘它的眼睛朝向一边，所以相机也要朝向一边’。”但事实证明，鱼把眼睛向一边看是在平衡任务，向上看是为了捕猎，向下看是为了游泳。