Как летучие мыши избегают столкновений

Учёные из Университета Брауна и Японии выяснили, как летучие мыши, использующие эхолокацию, избегают столкновений с препятствиями и друг с другом в густой листве.

Эксперимент в искусственном лесу

Для исследования создали U-образную сетку из цепей (13×11 рядов), имитирующую густой лес. На головы больших бурых летучих мышей прикрепили миниатюрные радиомикрофоны, записывающие издаваемые ими звуковые пары. Другие микрофоны в помещении фиксировали эхо. Процесс также снимали на высокоскоростные камеры.

Проблема наложения эха

При быстром излучении звуков в окружении с множеством препятствий эхо от первого сигнала может накладываться на эхо от последующих. Это создаёт путаницу в определении местоположения объектов и может порождать иллюзию "фантомных" препятствий.

Решение: акустические шаблоны

Исследователи обнаружили, что летучие мыши решают эту проблему, создавая ментальный шаблон (уникальный "отпечаток") для каждой пары "сигнал–эхо". Чтобы отличить один шаблон от другого, они незначительно меняют частоту следующего излучаемого звука — не более чем на 6 кГц (при общем диапазоне частот от ~20 до 100 кГц).

Значение открытия

Этот естественный механизм позволяет летучим мышам летать в сложной среде, избегая столкновений. Понимание этого принципа может помочь в разработке более совершенных сонаров и радаров, способных эффективно отличать реальные объекты от дублирующихся эхо-сигналов в "загромождённой" обстановке.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.