Ученые объяснили, как летучим мышам удается обнаруживать неподвижную цель с помощью эхолокации. Оказалось, что животные используют особенности отражения звука от листьев, на которых обычно сидят жертвы. Для применения этого эффекта необходимо приближаться под определенным углом к поверхности, что и было зафиксировано в экспериментах с живыми летучими мышами, пишут ученые в журнале Current Biology.
Летучие мыши ориентируются в пространстве и охотятся посредством эхолокации — испускания звуковых сигналов и регистрации волн, отраженных от окружающих предметов. Долгое время считалось, что летучие мыши не могут обнаружить исключительно посредством эхолокации жертв (как правило, насекомых), если они не двигаются.
Это связывали с большой зашумленностью сигнала в таком случае, так как листья, на которых обычно сидят насекомые, хорошо отражают звуковые волны. В результате у потенциальных жертв возникает акустический камуфляж, маскирующий их от эхолокации. Тем не менее, удачная охота и в таких условиях отмечалась у некоторых видов летучих мышей.
Биологи подробно исследовали способность обнаружения неподвижной цели распространенной в экваториальной части Нового Света листоносой летучей мышью Micronycteris microtis. Авторы проверили два потенциальных объяснения: гипотезу акустической тени и гипотезу отражения от гладкой поверхности.
Первая идея заключается в том, что на теле насекомого акустические волны дифрагируют, из-за чего интенсивность эха ослабевает по сравнению с отражением от листа без насекомого. Данный эффект должен быть максимален при приближении перпендикулярно поверхности листа.
Вторая гипотеза также связывает успех охоты с углом падения звуковых волн и напоминает то, как летучие мыши определяют цель над ровной поверхностью водоема. В таком случае, который также называется акустическим зеркалом, многократные отражения между водой и насекомым усиливают эхо. В случае листьев при некоторых углах мышь слышит преимущественно эхо от насекомого, а отраженный от листа сигнал направлен в другую сторону.
В первой части исследования ученые облучали аналог листа в наличии и отсутствии насекомого с 541 направления (под разными углами и с разных сторон). Авторы выяснили, что если угол между перпендикуляром к листу и направлением движения мыши составляет более 30 градусов, то подтверждается вторая гипотеза, то есть эхо преимущественно связано с насекомым. Однако эффект зависел от частоты и направления в плоскости листа, поэтому биологи заключили, что оптимальный угол заключен между 42 и 78 градусами. Влияние акустической тени также удалось зафиксировать, но оно было мало.
Во второй части биологи при помощи скоростных камер наблюдали реальное поведение летучих мышей при охоте на прикрепленных к имитаторам листьев насекомых. Контролируемые условия позволяли авторам зафиксировать полностью трехмерную траекторию движения хищников. Оказалось, что примерно в 80 процентов случаев мыши подлетали под оптимальными углами.
Ранее адаптацию к эхолокации у летучих мышей увидели в их геноме. Также ученые выяснили, что египетские летучие собаки по возможности предпочитают полагаться на зрение, а не на эхолокацию.
Тимур Кешелава
Он основан на анализе конформации хромосом
Дмитрий Пшежецкий (Dmitri Pchejetski) из Университета Восточной Англии с коллегами и компанией Oxford BioDynamics разработал и успешно испытал диагностический тест на миалгический энцефаломиелит (синдром хронической усталости) по образцу крови. Он основан на разработанной ранее платформе EpiSwitch, которая использует алгоритмы для анализа эпигенетической регуляции экспрессии генов по трехмерной конформации хромосом в мононуклеарных клетках периферической крови. Эту платформу уже успешно применяли для диагностики бокового амиотрофического склероза, ревматоидного артрита, тяжелого ковида и некоторых онкозаболеваний. Публикация появилась в Journal of Translational Medicine.