Костная связь указывает на гортанную эхолокацию у летучих мышей

Международная исследовательская группа под руководством Университета Западного Онтарио пролила новый свет на механизм эхолокации у летучих мышей. Эхолокация — это способность животных издавать звуки и формировать изображение окружающего пространства в мозге на основе отражённых эхо.

Метод и открытие

Используя передовые системы микро-компьютерной томографии в Институте Робартса, учёные получили детальные 3D-сканы внутренней анатомии 26 особей летучих мышей, представляющих 11 эволюционных линий. Этот неразрушающий метод позволил обнаружить кость (stylohyal bone в гиоидной цепи), которая соединяет гортань с костями, окружающими и поддерживающими барабанную перепонку.

Ключевой результат: Такая связь между гортанью и ухом через кость уникальна для летучих мышей, использующих гортанную эхолокацию (излучающих сигналы гортанью). Это позволяет отличить их от рукокрылых, которые не используют эхолокацию или издают щелчки языком.

Исследование опубликовано на этой неделе в журнале Nature.

Значение открытия

• Для палеонтологии: Открытие даёт независимый анатомический признак для интерпретации ископаемых остатков и определения, использовали ли древние летучие мыши гортанную эхолокацию. Это может изменить представления о времени и происхождении полёта и эхолокации в эволюции рукокрылых.
• Для физиологии: Обнаруженная анатомическая структура может быть тем самым механизмом, который позволяет эхолоцирующим животным иметь нейронное представление об излучённом биосонарном сигнале для последующего сравнения с отражённым эхом.

О исследовании

Работа стала возможной благодаря междисциплинарному сотрудничеству специалистов по визуализации, биофизиков, биологов, физиологов и нейробиологов из пяти институтов. Идея применить медицинскую микро-КТ для решения фундаментального биологического вопроса принадлежала радиологу д-ру Рети Шему.

Исследование также подчёркивает ценность детального 3D-анализа обширных музейных коллекций, открывая путь к созданию «виртуальных музеев», где можно изучать внутреннюю анатомию удалённо, не вскрывая образец.

Дальнейшие неразрушающие микро-КТ исследования анатомии летучих мышей, включая детальное изучение гортани и улитки, уже ведутся в Университете Западного Онтарио.