Первые визуализации эхолокации раскрывают новые сигналы для охотящихся летучих мышей

Исследователи создали первые визуальные изображения на основе эхолокации, чтобы понять, как некоторые летучие мыши обнаруживают неподвижную добычу в темноте.

В работе, опубликованной в журнале eLife, учёные из Лондонского университета королевы Марии (QMUL) и Бристольского университета предполагают, что вместо прямого поиска добычи летучие мыши детально изучают ландшафт своей территории — вплоть до поверхности отдельных листьев и камней. Когда на знакомом листе появляется насекомое, нормальные эхо-сигналы прерываются, и эта «акустическая тень» становится сильным сигналом для охотящейся мыши.

Большинство летучих мышей охотятся, обнаруживая движение летающих насекомых с помощью эхолокации. Способность охотиться на неподвижную добычу на поверхностях есть лишь у трети видов. Ранее считалось, что для этого необходимы зрение, обоняние и слух.

Однако неотропический вид Micronycteris microtis использует для этого только эхолокацию. Специалисты предполагали, что, зависая рядом с добычей, эта мышь «бомбардирует» её и поверхность короткими звуковыми волнами, меняя угол сканирования.

В новом исследовании учёные из Бристоля разработали новую методику визуализации, чтобы увидеть мир глазами (точнее, «ушами») летучей мыши. Они встроили в систему четыре акустических параметра, комбинируя длительность и амплитуду эхо-сигналов, профиль глубины объектов и силу тени, отбрасываемой насекомыми.

«Использование информации, подобной рентгеновским лучам, для построения изображений хорошо зарекомендовало себя в медицине с помощью КТ и УЗИ, но никто никогда раньше не пытался создавать изображения из звуков, генерируемых в экологии», — говорит ведущий автор доктор Элизабет Клэр из QMUL.

Исследовательская группа обнаружила, что акустические сигналы для обнаружения неподвижной добычи не сильно улучшаются, если профиль насекомого кажется более выделяющимся. Например, бражник, отдыхающий с поднятыми крыльями, обнаруживается не легче, чем бабочка с очень тонкими крыльями. Вместо этого обнаружение зависит от типа поверхности, на которой сидит насекомое.

Насекомых легче всего обнаружить на плоских поверхностях (например, сланце или гладких листьях) и сложнее всего — на грубой коре. Эти данные объясняют, почему некоторые виды летучих мышей остаются верными определённой охотничьей территории и почему они так тщательно сканируют листья.

Удивительно, но данные показывают, что летучей мыши следует не искать саму добычу, а сканировать знакомые поверхности (особенно гладкие) и затем фокусироваться на участках, где в привычной картине появляются «пробелы в эхо».

«Наши результаты также предполагают новое явление акустического камуфляжа, когда насекомых труднее различить на шероховатых поверхностях, таких как кора, а летучие мыши компенсируют это, сосредотачивая внимание на более простых, зеркальных поверхностях на своей территории», — говорит доктор Клэр.