Летучая мышь использует сонар, как современные системы слежения

Новое исследование Университета Вашингтона показывает, что египетская летучая лисица (Rousettus aegyptiacus) применяет для эхолокации технику, аналогичную современным военным и гражданским системам наблюдения. Результаты могут вдохновить новые разработки для беспилотных автомобилей и дронов.

Работа в PLoS Biology демонстрирует, что эти животные ориентируются иначе, чем другие летучие мыши.

Особый механизм эхолокации

В то время как большинство летучих мышей издают высокочастотные писки, фруктовая летучая лисица щёлкает языком. Эти сигналы больше похожи на щелчки дельфинов. Ранее было показано, что эти мыши могут направлять щелчки в разные стороны, не двигая головой или ртом.

Аналогия с частотно-сканирующим сонаром

Используя трёхмерный массив микрофонов, ведущий автор Ву-Джун Ли заметила необычную особенность: пучок звуковых волн разной частоты был смещён от центра на высоких частотах. Этот паттерн характерен для радаров и сонаров слежения.

Инженерный принцип частотно-сканирующего сонара решает компромисс между углом обзора и чёткостью изображения, направляя разные частоты звука под слегка разными углами.

Моделирование подтверждает гипотезу

Компьютерная модель Ли показала, что щелчок из передней части рта, проходя между губами мыши, встречает переменное расстояние между источником звука и щелями между зубами из-за удлинённой формы рта. Это создаёт конструктивную или деструктивную интерференцию для волн разной частоты, в результате чего разные частоты направляются в разные стороны — точно как в инженерном сонаре.

Модель была подтверждена с использованием данных КТ-сканирования реального черепа летучей мыши.

Простое эволюционное решение

Этот механизм может быть простым эволюционным решением. Форма головы этой летучей мыши не изменилась по сравнению с близкородственными видами, не использующими эхолокацию. С инженерной точки зрения такая простота — преимущество.

«Идея конвергенции между системой, которая эволюционировала, и тем, что мы изобрели как люди, — это захватывающе. Мы выяснили, что летучая мышь, возможно, делает то же самое, что и система, изобретённая нами много лет назад», — говорит Ву-Джун Ли.

Исследователи также обнаружили, что звуку не обязательно проходить между зубами — достаточно губ, что подтвердили наблюдения за беззубой особью.