Хотя ученые знали, что некоторые летучие мыши могут достигать высоты более 1600 метров (или примерно одной мили) над землей во время полета, они не понимали, как им удавалось это делать без термиков, которые не обычно недоступны для них во время их ночных вылазок. Теперь исследователи, опубликовавшие статью в журнале Current Biology от 4 февраля, раскрыли секрет высокого полета летучих мышей.
Оказывается, европейские свободнохвостые летучие мыши, которых они изучали - мощные летуны, которые, как задокументировали исследователи, иногда достигают скорости до 135 километров (84 миль) в час в автономном полете - действительно зависят от орографического подъема, который происходит, когда воздух поднимается над возвышенностью, чтобы помочь им летать высоко, как это делают птицы в течение дня. Но поскольку его труднее найти прохладной ночью, им приходится полагаться только на подходящие районы, чтобы достичь таких больших высот.
«Мы показываем, что ветер и топография могут предсказывать области ландшафта, способные поддерживать высотные восхождения, и что летучие мыши используют эти места для достижения больших высот при снижении скорости полета», - объясняет Тиг О'Мара из Юго-Восточной Луизианы. Университет и Институт поведения животных имени Макса Планка. «Затем летучие мыши интегрируют ветровые условия, чтобы направлять высотные восхождения, ловко используя энергию вертикального ветра в ночном ландшафте».
Чтобы сделать эти открытия, О'Мара и его коллеги снабдили свободнохвостых летучих мышей GPS-логгерами высокого разрешения, которые записывали их местоположение в трехмерном пространстве каждые 30 секунд, отслеживая их до трех дней в течение примерно шестичасовая ночь. Данные показывают, что летучие мыши появляются сразу после захода солнца и постоянно летают всю ночь, прежде чем вернуться на насест.
Они заметили, что полет летучих мышей обычно следовал по местности, которую они пересекали, но иногда они поднимались на огромную высоту, достигая почти мили над уровнем земли менее чем за 20 минут. Во время этих высотных восхождений летучие мыши будут подниматься быстрее, дольше и с меньшей скоростью, чем при более умеренных подъемах примерно на 300 метров. Большинство летучих мышей быстро опускались после достижения своей максимальной высоты, в результате чего траектория полета напоминала американские горки.
Исследователи были удивлены, обнаружив, насколько предсказуемыми были взлеты летучих мышей на местности. Данные показывают, что летучие мыши используют одни и те же типы мест - хотя и не обязательно всегда одни и те же места - где ветер дует вверх по склону, чтобы унести их на большие высоты.
«Мы были готовы увидеть, что эти летучие мыши летают быстро, так что это не стало для нас неожиданностью», - сказал О'Мара. «Но быстрые полеты с поддержкой ветра были чем-то, чего наша команда действительно не искала и к чему не была готова».
Выводы показывают, что летучие мыши решают проблемы полета так же, как и птицы - только ночью, отмечают исследователи.
«Эти свободнохвостые летучие мыши, кажется, находят способы свести к минимуму количество энергии, которую они должны тратить на поиск пищи каждую ночь», - сказал О'Мара. «Это довольно невероятная задача для животного, которое может реально воспринимать в деталях только то, что находится на расстоянии от 30 до 50 метров впереди него. Требуется много энергии, чтобы летать на высоте до 1600 метров над землей, и эти летучие мыши нашли способ чтобы оседлать потоки ветра."
Хотя у исследователей уже была довольно хорошая идея, основанная на прошлой работе, что летучие мыши также могут летать удивительно быстро, они говорят, что эта способность к быстрому полету остается «немного нерешенной проблемой».
«Предполагалось, что их небольшие размеры тела и большие гибкие крылья, покрытые тонкой мембраной, предотвращают эти действительно высокие скорости», - сказал О'Мара. «Но теперь ясно, что летучие мыши могут летать невероятно быстро, когда захотят. Нам предстоит выяснить, как они это делают, и можно ли это применить к другим сценариям, например, к созданию высокоскоростных и низкоэнергетических полетов на основе биотехнологий.