Прилепите са интуитивни физици, разбират инстинктивно начина, по който звукът се движи в пространството. Те не само слушат внимателно средата си, но и изпращат ултразвукови чуруликания, за да им помогнат да локализират плячка; времето, което е необходимо, за да се върне чирп, се корелира с разстоянието на обекта. Тази забележителна употреба на звук прави прилепите „перфектната система“ за изследователи като Мелвил Волгемут, невролог от университета Джон Хопкинс, да изучават слуха.
Свързано съдържание
- Как смъртоносна гъба, която се храни с плът, помогна да направят прилепите отново сладки
- Този ехолокиращ Сонник може да разкрие произхода на една от най-готините суперсили на природата
- Ето какво звучи ехолокацията на прилеп, забавена
- Тези прилепи използват сонар, за да заглушат сигналите на своите съперници
Така че, когато Волгемут забеляза, че прилепите в лабораторията му правят нещо странно, той знаеше, че това трябва да има цел. По-конкретно, прилепите му чукаха глави и размахваха уши по възхитителен начин, което го накара да се сети за домашния си мопс обратно у дома, Уили Нелсън. За разлика от Уили Нелсън обаче, Волгемът знаеше, че прилепите не могат просто да се опитват да изглеждат сладки, за да си похапнат. И така, какво правеха?
За да разбере, той трябваше да проектира експеримент, толкова сложен като озвучителната система на прилепа - един, който изисква приветливи прилепи, камери за видеоигри и някои доста нещастни червеи. „Доста удивително“ е как Рики Хефнър, психолог от Университета в Толедо, който е специализиран в еволюцията на слуха, описва научно-изследователския проект на Волгемът. „Това е почти демонстрация на обиколка, как всичко работи.“
Първо, експериментът трябваше да се проведе в пълен мрак, за да се гарантира, че прилепите разчитат само на ехолокация. (Противно на общоприетото схващане, прилепите не са слепи - те са склонни да имат по-лошо зрение.) Волгемут и колегите му използваха инфрачервени камери за заснемане на движение - от един и същи вид геймърите, за да снимат всяко фино движение, без да добавят досадна видима светлина. Междувременно ултразвуковите микрофони записаха високото си чуруликане.
На следващо място той трябваше да накара потъналите неща да седят неподвижно. След като събра десетки едри кафяви прилепи от поредица мръсни тавани Bethesda, той започна да ги тренира да седят търпеливо на платформа, докато вечерята дойде при тях. Не всички прилепи спазиха, но след две седмици, много от тях станаха „наистина студени“ около него. Помогна това, че той възнагради усилията им със сочна каша в павловски стил. „Много по-добре тренирам прилепи, отколкото съм на трениране на кучета“, казва той.
И накрая, Волгемут разработил система за въдици и шайби, за да доставя ядки на прилепите си. Когато провел експеримента, той открил, че колкото по-рязко се движат насекомите, толкова повече прилепите прилепват и размахват ушите си в опит да локализират плячката си. „Когато целта се приближи, ушите се раздалечиха, а когато целта се отдалечи, ушите се приближиха по-близо“, казва Синди Мос, невролог, който ръководи лабораторията на Волгемът и е съавтор на хартията.
Котки, кучета и дори хора въртят ушите си, за да се ориентират към звука. Но това беше малко по-сложно. Бързо махайки с уши, веднага след като цвиркаха, прилепите проследяват дребната промяна в честотата - помислете за звука на автомобил, препускащ миналото - докато ядещите червеи се движеха в една или друга посока. С всяко движение прилепът правеше още една „моментна снимка“ на звука, като ги нанизва заедно, за да създаде акустична версия на панорамна снимка.
„Движението на ухото е като получаване на различни гледни точки за един и същи звук“, казва Волгемут, който докладва своите открития пред Мос в списание PLOS Biology през септември.
Проучването е първото, което подробно описва как тези прилепи превръщат сигналите за ехолокация в 3-D изображение на движеща се плячка и могат да дадат практически съвети за инженерите. Волгемут води разговори с изследователи от Университета в Мериленд, които се надяват да създадат „умен“ бастун за незрящи хора, който чуе пречка, преди да го достигнат. Той също така си сътрудничи с инженери в Дания, които искат да разработят „ушен“ дрон, монтиран с микрофонни масиви.
По-малко практически този вид изследвания може да помогне да се отговори на вечния въпрос на философа Томас Нагел: Какво е да си прилеп? В крайна сметка, казва Мос, „всичко, което виждаме в тяхното поведение, отразява нещо, което се случва в мозъка“.
Абонирайте се за списание Smithsonian сега само за 12 долара
Тази статия е селекция от ноемврийския брой на списание Smithsonian
Купува