Египетские летучие мыши находят цель, не целясь в неё
Новое исследование из лаборатории Университета Мэриленда показывает, что египетские летучие лисицы (Rousettus aegyptiacus) находят цель, не направляя свой сонар прямо на неё. Вместо этого они попеременно направляют звуковой луч то влево, то вправо от цели.
Этот подход, описанный учёными из Мэриленда и Института Вейцмана (Израиль), оптимизирует способность мышей точно определять местоположение цели, но одновременно усложняет её первоначальное обнаружение.
"Мы считаем, что этот компромисс между обнаружением объекта и определением его местоположения является фундаментальным для любого процесса отслеживания", — говорит соавтор Синтия Мосс, профессор психологии.
Механизм стратегии
- Мышей обучили полагаться исключительно на эхолокацию для посадки на сферическую цель.
- Высокоскоростные камеры и массив из 20 микрофонов фиксировали их полёт и звуковые лучи.
- Мыши издают парные щелчки языком. Луч от каждого щелчка поочерёдно смещался влево и вправо от цели.
- Это направляло внутренний крутой край (максимальный градиент) каждого звукового луча на цель.
- Любое изменение положения цели относительно мыши отражало этот "край" обратно, давая максимальное изменение интенсивности эха для точного отслеживания.
Компромисс: при таком методе от цели отражается меньше звука, чем при прямом наведении луча. Стратегия жертвует лёгкостью обнаружения ради высочайшей точности локации.
Обнаружение vs. Отслеживание
В эксперименте за целью поместили отражающую панель, создающую "шумовые" эхо. В этих условиях некоторые мыши изменили стратегию:
- Начинали с широкого сканирования (для точной локации).
- Приблизившись, переключались на прямое наведение лучей от обоих щелчков на цель (для уверенного обнаружения).
Сравнение видов
- Египетские летучие лисицы используют щелчки языком и стратегию "нецеления".
- Большие бурые ночницы (Eptesicus fuscus, США) генерируют звук голосовыми связками и направляют луч прямо на цель. Это максимизирует обнаружение мелких, быстрых насекомых.
Различия могут быть связаны с механизмом звукоизлучения, обработкой эха или экологическими требованиями.
Параллели с другими системами
- Ищейка, идущая по запаховому следу, использует схожий с летучими лисицами подход для локализации.
- Невидящие люди, использующие эхолокацию (например, щелчки языком, как Дэниел Киш), могут демонстрировать схожую стратегию движения головой для оптимального отслеживания объектов.
Исследование опубликовано в журнале Science.