Ученые выяснили, как летучие мыши ориентируются в окружении многочисленных препятствий

Биологи из США и Японии установили, что летучие мыши специально изменяют частоту издаваемых ими звуков, чтобы облегчить расшифровку отраженных сигналов при ориентировании в пространстве с многочисленными препятствиями.

Экспериментальная камера (фото James Simmons Lab).

Авторы рассматриваемой работы смоделировали в эксперименте условия густого леса, подвесив к потолку испытательной камеры пластиковые цепи, образовавшие сложный лабиринт. «Когда мышь встречает столь плотно расположенные преграды, ей приходится очень часто посылать звуковые сигналы, используемые в целях эхолокации, — рассказывает участница исследования Мэри Бэйтс (Mary Bates) из Университета Брауна. — Только так она может добиться приемлемой скорости обновления изображения пространства». В результате отраженные звуки накладываются друг на друга, что теоретически должно мешать животному определять точное положение препятствий или даже создавать виртуальные объекты, которых на самом деле нет.

На головах участвовавших в опытах летучих мышей вида Eptesicus fuscus ученые закрепили миниатюрные беспроводные микрофоны, записывавшие писк животных. Отдельный набор микрофонов, которые регистрировали отраженные звуки, располагался в экспериментальной камере. Полет мышей фиксировали видеокамеры высокого разрешения.

Как выяснилось, E. fuscus посылают звуковые сигналы парами, причем временной интервал, отделяющий сигналы в паре друг от друга, составляет 20–40 мс. Чтобы точно ассоциировать эхо с конкретным импульсом, животные просто изменяют частоту издаваемых звуков: в каждой паре частота первого импульса сдвигается на 3–6 кГц вверх, а второго — на те же 3–6 кГц вниз. При сравнении с общей шириной «вещательного диапазона» летучей мыши, которая оценивается в 75–80 кГц, эти изменения представляются не слишком большими. Когда млекопитающие попадали в более свободное пространство, сдвиги частоты исчезали.

«Очевидно, это эволюционное приспособление позволяет им ориентироваться в сложных внешних условиях, — подводит итог коллега г-жи Бэйтс нейробиолог Джеймс Симмонс (James Simmons). — Если бы не оно, летучие мыши постоянно натыкались бы на ветви и стволы деревьев».

Летучие мыши резвятся в ночном лесу в Белизе (съемка Джеймса Симмонса):