Зрение и эхолокация: как летучие мыши стали повелительницами ночи
Эхолокация (способнсть находить предметы по отраженным звуковым волнам) помогает летучим мышам господствовать в ночных небесах. Известно более 1000 видов этих существ - по сравнению с какими-то 80 видами ночных птиц, неспособных к эхолокации. И главное - летучие мыши успешно пользуются обоими инструментами: эхолокацией и обычным зрением.
Вот что выяснили Арджан Бунман (Arjan Boonman) и Йосси Йовель (Yossi Yovel), сотрудники зоологического факультета Тель-Авивского университета: с помощью зрения летучие мыши ориентируются в пространстве, а эхолокация позволяет им находить крошечных насекомых, которых большинство ночных хищников не видит.
"Представьте, что вы едете по шоссе. На расстоянии все видно четко, но, когда вы проезжаете мимо зданий, деревьев и т.п., они расплываются. Так вот, эхолокация позволяет летучим мышам "нацеливаться" на небольшие объекты, летая на большой скорости", - рассказывает доктор Бунман.
Больше всего пищи летучие мыши добывают на закате - тогда насекомые активнее всего, и еще очень светло. Казалось бы, при таких условиях зрение лучше эхолокации - оно дает больше информации, быстрее, с большим разрешением. Если в ходе эволюции зрение появилось раньше эхолокации, зачем последняя вообще возникла?
Чтобы ответить на этот вопрос, ученые экспериментально сравнили расстояния, на которых оба органа чувств воспринимают небольшие объекты. Для оценки дальности действия эхолокации, они проиграли в звукоизолированном помещении записи "писков" двух видов летучих мышей, и записали, как звук отражается от четырех мертвых насекомых - мотылька, муравья, златоглазки и комара. Зрение смоделировать сложнее: поэтому ученые экстраполировали данные прошлых исследований и рассчитали расстояние, на котором звери могут увидеть тех же насекомых в слабом освещении.
Даже с учетом неточностей в "визуальной" части расчетов, исследователи выяснили, что эхолокация вдвое эффективнее зрения при обнаружении насекомых: дальность "видения" вырастает с 6 до 12 метров. Кроме того, на эхолокацию не влияют фоновые объекты (вроде листвы), которые заслоняют поле зрения. Наконец, предыдущие исследования показали, что эхолокация позволяет более точно оценить расстояние до объектов и скорость их движения - а иногда даже расстояние до скрытых за ними других объектов.
В общем, эхолокация дает летучим мышам огромные эволюционные преимущества, позволяя отслеживать насекомых издалека во время их максимального изобилия (на закате). Конечно, и по ночам, когда тьма "ослепила" их конкурентов, летучие мыши продолжают охотиться с помощью эхолокации.
У эхолокации есть ощутимые минусы - она плохо показывает крупные объекты на расстоянии. Поэтому, предполагают израильские ученые, летучие мыши используют оба способа восприятия. Зрение служит для ориентации в пространстве, прокладывания маршрута, избегания столкновений, а эхолокация - для обнаружения добычи. Различные виды летучих мышей, кажется, по-разному комбинируют зрение с эхолокацией.
"Мы думаем, что летучие мыши постоянно сводят вместе два потока информации, создавая единую картину мира", - заявил доктор Йовель.
Такое сочетание зрения и эхолокации дало летучим мышам стать лидерами ночного мира. И поэтому они достигли такого видового разнообразия - 20% всех известных видов млекопитающих составляют летучие мыши. А ночным птицам развить свою ультразвуковую эхолокацию не позволила анатомия, подозревают ученые.
Исследование представлено в журнале Frontiers in Physiology.
По материалам пресс-релиза университета.
Артём Космарский nauka21vek.ru