Эхолокация летучих мышей и зубатых китов демонстрирует удивительное сходство

Несмотря на колоссальную разницу в размерах (вес кашалота до 50 тонн, а самой маленькой летучей мыши — около грамма), оба вида развили способность к эхолокации — биологическому сонару для охоты. Датские исследователи показали, что биосонары этих животных имеют поразительно много общего, хотя они обитают в совершенно разных средах.

Эхолокацией пользуются около 1100 видов летучих мышей и примерно 80 видов зубатых китов, что составляет 25% от всех ныне живущих видов млекопитающих. Это сходство — результат конвергентной эволюции, а не близкого родства, так как их эволюционные пути разошлись около 200 миллионов лет назад.

Исследователи из Орхусского университета и Университета Южной Дании изучили акустические свойства эхолокации в естественных условиях. Работа опубликована в журнале Physiology под названием "Functional Convergence in Bat and Toothed Whale Biosonars".

Ключевые выводы:

• Сходство сигналов: Звуки, используемые для эхолокации, у китов и летучих мышей удивительно похожи. Это объясняется схожим строением ушей у всех млекопитающих, а также тем, что противоположные физические условия в воздухе и воде вместе с разницей в размерах животных нивелируют ожидаемые различия в частоте звука.
• Диапазон частот: И киты, и летучие мыши генерируют сигналы эхолокации в одном и том же частотном диапазоне — от 10 до 200 кГц.
• "Акустическое поле зрения": Преимущество воды перед воздухом в том, что «акустическое поле зрения» кита (область, которую он может «видеть» с помощью эхолокации) в шесть раз больше, чем у летучей мыши. Кашалот может обнаружить добычу на расстоянии до 500 метров, в то время как дистанция эхолокации у летучей мыши составляет всего 2–10 метров.
• Разная стратегия охоты: Летучие мыши, двигаясь быстро, тратят на обнаружение и поимку добычи менее секунды и не особенно разборчивы. У китов, которые движутся медленнее и имеют большее расстояние эхолокации, есть время тщательнее анализировать эхо и выбирать жертву.
• Финальная фаза — "жужжание": На последнем этапе приближения к добыче и те, и другие издают серию жужжащих звуков — слабых и коротких импульсов с очень короткими интервалами. Это сложный механизм, который ученые пока не до конца понимают. Животные точно регулируют момент издания звука и прослушивания эха, сообразуя его со своей скоростью и скоростью жертвы.

Как отмечает профессор Петер Тегльберг Мадсен, этот механизм, вероятно, играет ключевую роль, но для его понимания требуются дальнейшие исследования с использованием новых технологий для наблюдения за животными в дикой природе.