Как летучая мышь получила свой «жужжащий» звук: Сверхбыстрые мышцы у млекопитающих
Исследователи из Университета Южной Дании и Пенсильванского университета обнаружили, что способность летучих мышей к эхолокации обеспечивается физической чертой, ранее не встречавшейся у млекопитающих: так называемыми «сверхбыстрыми» мышцами.
- Суперспособность: Сверхбыстрые мышцы способны сокращаться примерно в 100 раз быстрее, чем обычные скелетные мышцы тела, и в 20 раз быстрее самых быстрых человеческих мышц, контролирующих движение глаз.
- Новое открытие: Ранее такие мышцы были известны только у гремучих змей, птиц и некоторых рыб. Это первое обнаружение сверхбыстрых мышц у млекопитающих.
- Ключевая роль: Эти мышцы управляют голосовым аппаратом летучих мышей и позволяют им производить «терминальный жужжащий звук» — серию до 190 эхолокационных щелчков в секунду, что критически важно для поимки быстро движущейся добычи.
Как это изучали:
Учёные провели эксперименты с мышцами летучих мышей:
- Измерение скорости: Мышцу прикрепили между двигателем и датчиком силы. Электрическая стимуляция показала, что мышца совершает полный цикл сокращения-расслабления менее чем за сотую долю секунды.
- Проверка на «сверхбыстроту»: Исследователи увеличивали частоту колебаний двигателя до более чем 100 раз в секунду. Мышца продолжала включаться и выключаться на этой высокой частоте, что подтвердило её принадлежность к сверхбыстрому типу.
- Определение предела: Эксперименты в камере с микрофонами показали, что именно мышцы ограничивают максимальную частоту звуковых сигналов, предотвращая наложение эхо.
Аналогия: Как отметил исследователь Эндрю Мид, эти мышцы подобны двигателю, «настроенному на чрезвычайно высокие обороты». Летучие мыши «жертвуют» силой ради способности к сверхбыстрым колебаниям.
Вывод: Открытие предполагает, что сверхбыстрые мышцы, ранее считавшиеся исключительными, распространены шире, чем предполагалось. Дальнейшие исследования будут сосредоточены на молекулярных и генетических основах этой уникальной способности.