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