Доктор Арьян Бунман и доктор Йоси Йовель с кафедры зоологии Тель-Авивского университета предлагают летучим мышам использовать зрение, чтобы отслеживать, куда они идут, и эхолокацию, чтобы охотиться на крошечных насекомых, которых не видят большинство ночных хищников. Результаты, опубликованные в Frontiers in Physiology, дополняют наше научное понимание сенсорной эволюции.«Представьте, что вы едете по шоссе: на расстоянии все ясно, но объекты становятся размытыми, когда вы проезжаете мимо них», — сказал доктор Бунман. «Что ж, эхолокация дает летучим мышам уникальную способность сосредоточиваться на мелких объектах — в основном насекомых — при полете на высоких скоростях».
Битва чувствЛетучие мыши кормятся в основном в сумерках, когда насекомые наиболее активны и еще много света. В этих условиях зрение кажется лучшим вариантом, чем эхолокация — оно передает больше информации и быстрее с более высоким разрешением.
Исследователи задались вопросом: если у летучих мышей зрение развилось до эхолокации, как считают ученые, то почему эхолокация вообще появилась?Команда намеревалась ответить на этот вопрос, сравнив расстояния, на которых два органа чувств могут обнаруживать небольшие объекты. Чтобы оценить диапазон ультразвуковой эхолокации летучих мышей, исследователи прослушали записанные на пленку крики двух видов летучих мышей в звукоизолированной комнате и записали, как звук отражается от четырех мертвых насекомых — мотылька, муравья, златоглазки и комара.
Зрение сложно смоделировать, поэтому, экстраполируя результаты двух предыдущих исследований, исследователи рассчитали расстояние, на котором летучие мыши смогут видеть одних и тех же насекомых при среднем и слабом освещении.Даже ошибаясь в своих оценках со стороны зрения, исследователи обнаружили, что эхолокация в два раза эффективнее зрения при обнаружении насекомых при среднем и слабом освещении — на расстоянии 40 футов по сравнению с 20 футов, которые были эффективным диапазоном для зрения.
Они также отмечают, что на эхолокацию не влияют объекты на заднем плане, а дальность видимости в три-пять раз хуже, когда ей приходится бороться с препятствиями, такими как растительность. Предыдущие исследования показали, что эхолокация дает более точные оценки расстояния и скорости объектов, а иногда даже расстояние фона позади них.Эти результаты предполагают, что эхолокация дает летучим мышам огромное эволюционное преимущество, позволяя им отслеживать насекомых издалека и с большей точностью в пиковое время кормления. Эхолокация, конечно же, позволяет летучим мышам продолжать охоту в ночи, когда их конкуренты ослеплены тьмой.
Один-два эволюционных удараС другой стороны, эхолокация летучих мышей была плохой при обнаружении крупных объектов на расстоянии: зрение может обнаруживать крупные объекты на расстояниях на несколько порядков больше, чем эхолокация. Исследователи считают, что летучие мыши используют оба чувства в сочетании: зрение в основном для ориентации, навигации и избегания крупных объектов на расстоянии, а эхолокация — для поиска мелкой добычи.
Разные виды летучих мышей, вероятно, по-разному сочетают в себе чувства.«Мы считаем, что летучие мыши постоянно интегрируют два потока информации — один от зрения, а другой от эхолокации — для создания единого образа мира», — сказал доктор Йовель, также из школы нейробиологии Сагол ТАУ. «Это изображение имеет более высокую четкость, чем изображение, созданное одним только зрением».Комбинация зрения и эхолокации открыла для летучих мышей большое преимущество в ночном образе жизни, благодаря чему они размножились и разнообразились — летучие мыши составляют сегодня 20 процентов всех классифицированных видов млекопитающих на Земле.
Исследователи предполагают, что у ночных птиц, возможно, не было собственной ультразвуковой эхолокации по анатомическим причинам. Следующие шаги — исследование того, как летучие мыши интегрируют эхолокацию и зрение, и каковы эволюционные издержки эхолокации.