Летучие мыши избегают столкновений, реже эхолоцируя в толпе

Летучие мыши используют эхолокацию (издают ультразвуковые щелчки и слушают возвращающиеся эхо) для охоты и навигации в полной темноте, часто в больших группах. Учёных давно интересовало, как они выделяют свои собственные эхо среди множества чужих сигналов.

Доктор Аманда Адамс и доктор Майкл Смазермен из Техасского университета A&M, возможно, нашли часть ответа. Они исследовали, как дикие мексиканские складчатогубы корректируют свои эхолокационные сигналы в ответ на щелчки других мышей.

В загромождённой среде летучие мыши увеличивают частоту щелчков, чтобы получить детальную картину окружения. Однако если эхо одной мыши накладывается на щелчок или эхо другой, информация теряется. Это явление — «интерференция» — может привести к промаху при охоте или столкновению.

Эксперименты показали, что при звуках других мышей летучая мышь начинает издавать меньше собственных сигналов. «Мы называем это "взаимным подавлением", — говорит Адамс, — и считаем, что это ключ к их способности жить и функционировать в группе».

Исследователи помещали летучих мышей в комнату, похожую на звукозаписывающую студию, со стенами, покрытыми акустическим пенопластом, микрофонами и динамиками. Сначала записывали базовую частоту щелчков мыши в одиночестве. Затем через динамики проигрывали записи щелчков от одного до четырёх «виртуальных» мышей. Реальная мышь в комнате начинала реже эхолоцировать, слыша эти сигналы.

Когда в комнате создавали загромождённую среду, развешивая тонкие нити с пьезодатчиками, оказалось, что при воспроизведении чужих щелчков мыши чаще задевали нити. Пока неясно, связано ли это ухудшение навигации с «взаимным подавлением» (меньше щелчков — менее чёткая картина) или с прямой интерференцией чужих сигналов.

Для чистоты эксперимента использовали робота-мышь «RoboBat», который махал крыльями. На его физическое присутствие мыши реагировали увеличением частоты щелчков. Но когда вместе с роботом проигрывали записи эхолокации, мыши снова подавляли свои собственные сигналы. Это подтвердило, что именно звук чужих щелчков вызывает подавление.

«Взаимное подавление» наблюдалось у всех протестированных особей. «Это не то поведение, которое исчезает после нескольких испытаний. Оно "вшито" в каждую особь», — отмечает Адамс. Учёные предполагают, что этот механизм есть и у других видов летучих мышей.

Интересно, что это открытие может быть полезно для улучшения беспроводных телекоммуникационных сетей, где множество устройств одновременно передают данные без сильных помех. «Вы останавливаетесь, чтобы послушать секунду, и снова начинаете. Это то же самое, что мы видим у летучих мышей», — поясняет Адамс. Дальнейшие исследования помогут понять, как мыши справляются с интерференцией от множества особей, что может пролить свет на разработку более эффективных сетей.

Исследование было представлено на ежегодной конференции Общества интегративной и сравнительной биологии в 2017 году в Новом Орлеане, Луизиана.