Летучие мыши могут предсказывать будущее, обнаружили исследователи

Летучие мыши вычисляют траекторию движения своей добычи, создавая на лету прогностические модели её перемещения на основе эхолокационных сигналов. Эти модели настолько надежны, что мыши могут продолжать отслеживать добычу, даже когда она временно скрывается за препятствиями, блокирующими эхо, например, деревьями.

Хотя прогнозирование траекторий движения объектов с помощью зрения изучалось широко, эти выводы, опубликованные в журнале PNAS, являются первыми, исследующими сопоставимый процесс в слуховой сфере. Работа углубляет понимание слухового поведения у животных и людей, включая слабовидящих, которые используют звуки для отслеживания объектов вокруг.

«Насекомое летит. Летучая мышь тоже летит. В этой очень быстро меняющейся среде, если бы мышь полагалась только на информацию, полученную из самого последнего эха, она бы упустила насекомое», — говорит старший автор Синтия Ф. Мосс.

Мышь использует временную задержку между каждым эхолокационным сигналом и возникающим эхом, чтобы определить расстояние до добычи. Она наклоняет голову, чтобы уловить изменение интенсивности эха и определить положение добычи в горизонтальной плоскости.

Исследователи из Университета Джонса Хопкинса предположили, что мыши также используют эту информацию для прогнозирования. Они провели эксперимент, обучив мышей с насеста отслеживать насекомых, записывая их сигналы и движения головы при разной траектории и скорости движения добычи, а также с добавлением препятствий.

Были протестированы различные математические модели поведения:

• Если бы мышь не предсказывала положение, движения её головы всегда запаздывали бы — этого не наблюдалось.
• Если бы мышь фиксировала голову в одном положении — этого тоже не происходило.
• Если бы мышь использовала только информацию об скорости из эха — этого было бы недостаточно для объяснения её точности.

«Мы выдвинули гипотезу, что летучие мыши используют как информацию о скорости из временных характеристик эха, так и дополнительно корректируют направление головы. Когда мы проверили эту модель на наших данных, мы увидели, что она очень хорошо соответствует», — пояснила соавтор Анхелес Сальес.

Результаты опровергают прежнее представление, основанное на исследовании 1980-х годов, о том, что летучие мыши не предсказывают будущее положение насекомого.

Выводы применимы не только к рукокрылым, но и к любым животным, отслеживающим движущиеся звуки, а также к людям, например, незрячим, использующим щелчки или постукивание тростью для навигации.