Echolokujące nietoperze wykorzystują do nawigacji akustyczną mapę poznawczą

Echolokujące nietoperze wykorzystują do nawigacji akustyczną mapę poznawczą

Stwierdzono, że nietoperze wykonujące echolokację posiadają akustyczną mapę poznawczą swojego zasięgu, umożliwiającą im poruszanie się na dystansach w skali kilometrowej za pomocą samej echolokacji. To odkrycie, niedawno opublikowane w czasopiśmie Science, wykazali naukowcy z Instytutu Zachowania Zwierząt im. Maxa Plancka, Centrum Doskonałości Cluster of Excellence Center for the Advanced Study of Collective Behaviour na Uniwersytecie w Konstancji w Niemczech, Uniwersytecie w Tel Awiwie i Uniwersytecie Hebrajskim w Jerozolimie , Izrael.

Czy byłbyś w stanie natychmiast rozpoznać swoją lokalizację i znaleźć drogę do domu z dowolnego przypadkowego punktu w promieniu trzech kilometrów, w całkowitej ciemności, mając jedynie latarkę? Nietoperze wykonujące echolokację stoją przed podobnym wyzwaniem, a lokalna i ukierunkowana wiązka dźwięku – ich echolokacja – wskazuje im drogę. Nietoperze od dawna znane są z wykorzystywania echolokacji do omijania przeszkód i orientowania się. Jednak zespół badawczy, kierowany przez Ayę Goldshtein z grupy Iaina Couzina w Instytucie Zachowania Zwierząt im. Maxa Plancka i Centrum Doskonałości Cluster of Excellence for the Advanced Study of Collective Behaviour na Uniwersytecie w Konstancji, wykazał teraz, że nietoperze potrafią określić swoją lokalizację nawet po przemieszczeniu i korzystaj z echolokacji do nawigacji na dużych dystansach w oparciu o mapy.

Badanie na 6-gramowych lekkich nietoperzach

Aby to zbadać, zespół przeprowadził eksperymenty z pipistrelle Kuhla (Pipistrellus kuhlii), gatunkiem nietoperza ważącym zaledwie 6 gramów, w izraelskiej dolinie Hula. W ciągu kilku nocy badacze wyśledzili 76 nietoperzy w pobliżu ich kryjówek i przenieśli je do różnych punktów w promieniu trzech kilometrów, ale nadal w ich zasięgu. Każdy nietoperz został oznakowany innowacyjnym, lekkim systemem odwrotnego śledzenia GPS o nazwie ATLAS, który zapewniał śledzenie w czasie rzeczywistym w wysokiej rozdzielczości.

Niektórym nietoperzom wyposażono wyłącznie w system ATLAS, podczas gdy inne poddano dodatkowym manipulacjom, aby ocenić, jak ich wzrok, węch, zmysł magnetyczny i echolokacja wpływają na ich zdolność do powrotu do kryjówek. Co ciekawe, nawet przy zastosowaniu samej echolokacji 95 procent nietoperzy powróciło na swoje kryjówki w ciągu kilku minut, co pokazuje, że nietoperze mogą prowadzić nawigację w skali kilometra, korzystając wyłącznie z wysoce kierunkowego i stosunkowo lokalnego sposobu wykrywania. Wykazano jednak również, że nietoperze, jeśli są dostępne, usprawniają nawigację za pomocą wzroku. „Byliśmy zaskoczeni, gdy odkryliśmy, że te nietoperze również potrafią widzieć” – zauważa Aya Goldshtein. „Nie tego się spodziewaliśmy. Niesamowitym było zobaczyć, że nawet z tak małymi oczami mogą polegać na wzroku w takich warunkach”.

Modulacja lotu każdego nietoperza

Oprócz eksperymentów terenowych zespół stworzył szczegółową mapę całej doliny. „Chcieliśmy zwizualizować, czego doświadczył każdy nietoperz podczas lotu i zrozumieć, w jaki sposób wykorzystywał informacje akustyczne do nawigacji” – wyjaśnia Xing Chen z laboratorium Yossi Yovela na Uniwersytecie w Tel Awiwie, który opracował rekonstrukcję doliny.

Model ujawnił, że nietoperze mają tendencję do latania w pobliżu obiektów środowiskowych o wyższej „entropii echa” – czyli obszarów dostarczających bogatszych informacji akustycznych. „W fazie lokalizacji nietoperze wykonują kręty lot, który w pewnym momencie zmienia się w lot kierunkowy w kierunku celu, co sugeruje, że już wiedzą, gdzie się znajdują” – mówi Goldshtein. „Nietoperze latają w pobliżu obiektów środowiskowych, mając więcej informacji akustycznych i podejmują decyzje nawigacyjne”. Nietoperze potrafią wykorzystać te informacje akustyczne do rozróżnienia elementów środowiska, takich jak drzewo i droga, i w ten sposób wykorzystać je jako akustyczne punkty orientacyjne.

Nietoperze mają akustyczną mapę mentalną

Z badania wynika, że ​​pipistrele Kuhla mogą poruszać się na dystansie kilku kilometrów, korzystając wyłącznie z echolokacji. Jednakże, gdy dostępny jest wzrok, poprawiają one wydajność nawigacji, łącząc oba zmysły. Po przemieszczeniu te małe nietoperze najpierw identyfikują swoje nowe miejsce, a następnie odlatują do domu, wykorzystując elementy środowiska z charakterystycznymi sygnałami akustycznymi jako punkty orientacyjne. To zachowanie sugeruje, że posiadają akustyczną mapę mentalną swojego zasięgu.

Click to rate this post!
[Total: 0 Average: 0]
science