Как летучие мыши летают в поисках добычи

Новое исследование с ночными видеозаписями помогает объяснить, как летучие мыши фактически летают для поиска добычи.

Каждую ночь летучая мышь проводит в воздухе 600–700 километров. Летая низко, животные ловят насекомых со скоростью около 40 метров в секунду. Ночью мышь использует слух для навигации к добыче. Летучие мыши непрерывно ловят насекомых, используя эхолокацию — продвинутую навигационную систему.

Мышь испускает ультразвуковые волны очень высокой частоты. Её крики имеют частоту 20–100 килогерц, слишком высокую для естественного восприятия человеком. Звуки отражаются в окружающей среде, ударяются о различные объекты и возвращаются к мыши в виде эхо. Сигналы эха позволяют мыши сформировать ментальную карту окружения.

Как вспышка фотоаппарата

По словам Надава Бара, доцента кафедры химической инженерии Норвежского университета естественных и технических наук, недавно исследовавшего летучих мышей: «Эхолокацию можно сравнить со вспышкой в тёмной комнате. Вспышка освещает различные объекты в комнате, которые загораются и отражаются обратно в глаз наблюдателя. Летучая мышь использует звук таким же образом, чтобы получить обзор окружающей среды, но потенциальные источники ошибок гораздо больше при использовании звука».

Другой паттерн дневного полёта

Когда летучие мыши в редких случаях летают днём, они используют зрение для навигации и летят по прямой к цели.

Ночные полёты более сложные, чем дневные. Летучие мыши непрерывно поднимаются и опускаются по изогнутым траекториям, используя большие движения для продвижения вперёд.

Фильтрация шума

Шум от дождя, ветра и снега нарушает эхо-сигналы, затрудняя формирование картины окружения. Большие ночные движения мыши также генерируют звук, который мешает эхо-сигналам.

Но летучие мыши умудряются поймать цельную добычу, несмотря на плохие погодные условия. Бар недавно исследовал, как это возможно.

«Летучие мыши способны отфильтровывать окружающий шум с помощью низкочастотной фильтрации. Бесполезные звуки устраняются, что делает условия более прозрачными. У мыши также высокоразвита сенсомоторная система, которая контролирует движения млекопитающего. Эти характеристики позволяют мыши двигаться быстро и с невероятной точностью», — говорит Бар.

Измерение угла на маршруте

Ночью летучие мыши более осторожны в движениях, чем днём, и всегда готовы быстро изменить направление, чтобы избежать надвигающейся опасности. У мышей также есть очень полезная навигационная способность измерять, как быстро меняется угол полёта при приближении к целевой добыче.

Бар проводит все свои исследования летучих мышей за границей: в Израиле, США, Германии и Польше. Летучие мыши ведут ночной образ жизни и часто обитают в пещерах или нежилых зданиях, что делает их труднодоступными объектами для исследований. Исследовательские лаборатории также должны быть достаточно большими, чтобы мыши могли летать.

Бар отвечает за обучение в новой магистерской программе по системной биологии на кафедре химической инженерии NTNU. Студенты этой программы учатся моделировать, создавать симуляции и изучать животный мир, бактерии и генетику. Бар был ведущим автором статьи о том, как летают летучие мыши, опубликованной в PLoS Biology.