В теплые летние месяцы летучие мыши каждую ночь занимаются своими делами, летают и пожирают насекомых (нам это выгодно). Используя эхолокацию (звонки и прослушивание возвращающегося эха, чтобы выяснить, где находятся объекты), они могут охотиться и перемещаться вокруг препятствий в полной темноте, часто большими группами. Но если все эхолокируют одновременно, как летучие мыши улавливают собственное эхо?
Этот вопрос озадачивает ученых с момента открытия эхолокации, но доктор Аманда Адамс и доктор Майкл Смотерман из Техасского университета A&M, возможно, нашли часть ответа. Используя пойманных в дикой природе мексиканских свободнохвостых летучих мышей, они изучают, меняют ли летучие мыши свои эхолокационные крики в ответ на крики других летучих мышей.
Когда летучие мыши летают в загроможденной среде, они увеличивают скорость своих криков и прислушиваются к ответному эху. Это дает им детальное представление о местонахождении объектов или даже других летучих мышей. Но если эхо летучей мыши накладывается на крики или эхо другой летучей мыши, информация теряется. Это «помеха», и это может стать настоящей проблемой для летучей мыши, потому что потеря информации может привести к тому, что она пропустит насекомое, которое пытается съесть, или даже наткнется на что-нибудь.
Так как же, так сказать, летучие мыши обходят это? Чем больше летучих мышей, тем больше эхолокационных криков, но как только летучая мышь слышит крики других летучих мышей, они фактически начинают издавать меньше звуков. «Мы называем это «взаимным подавлением», - говорит Адамс, - и мы действительно думаем, что это ключ к тому, как они могут жить и функционировать в обществе».
Адамс и ее коллеги позволили летучим мышам летать в небольшой комнате, которая немного напоминала студию звукозаписи: стены были покрыты акустической пеной, там были маленькие микрофоны для записи и динамики для воспроизведения криков летучих мышей.
Каждая летучая мышь, использованная в эксперименте, начинала с того, что летала в комнате в одиночестве и издавала эхолокационные крики, которые Адамс записывал, чтобы определить исходную частоту криков. Затем исследователи воспроизводили звонки от других летучих мышей из четырех динамиков, расставленных по комнате. Воспроизводя звонки через один или несколько динамиков, исследователи могли имитировать одну летучую мышь или группу до четырех летучих мышей. Они обнаружили, что летучая мышь в комнате кричала меньше, когда слышала других летучих мышей через динамики.
Затем исследователи создали беспорядочную среду, подвесив к потолку тонкие нити. На каждой струне был пьезодатчик (похожий на датчик движения), который позволял Адамсу определить, коснулась ли летучая мышь одной из струн. Адамс обнаружил, что воспроизведение криков летучих мышей через динамики заставляло летучих мышей чаще касаться струн. Исследователи еще не уверены, было ли это снижение навигационных характеристик связано с тем, что летучие мыши меньше кричали из-за взаимного подавления, делая свое окружение менее четким, или это было связано с помехами от других криков летучих мышей.
Наконец, каждая летучая мышь была протестирована с фальшивой летучей мышью, ласково называемой «RoboBat». RoboBat - роботизированная летучая мышь, которая может двигаться и махать крыльями, имитируя другую настоящую летучую мышь. Хотя исследователи поместили в комнату несколько живых летучих мышей, у использования RoboBat есть большое преимущество перед живой летучей мышью: RoboBat можно заставить замолчать. Адамс обнаружил, что живые летучие мыши звонили больше в ответ на физическое присутствие RoboBat, похожее на летучую мышь, но звонили меньше, когда звонки воспроизводились вместе с RoboBat. Эти результаты показывают, что летучие мыши подавляли свои собственные крики, когда слышали крики других летучих мышей.
Удивительно, но Адамс и ее коллеги обнаружили взаимное подавление у всех отдельных летучих мышей, которых они тестировали. «Это не то, что мы можем использовать только одну летучую мышь для нескольких испытаний, а затем поведение исчезает. Это жестко запрограммировано в каждом человеке, которого мы используем», - говорит Адамс. Команда прогнозирует, что они обнаружат такое же подавление криков у других видов летучих мышей.
Интересно, что выводы Адамса могут быть полезны для улучшения беспроводных телекоммуникационных сетей. В беспроводной сети информация передается с нескольких компьютеров одновременно без особых помех. Адамс говорит: «Вы остановитесь, прислушаетесь на секунду и снова пойдете. Это то же самое, что мы наблюдаем с летучими мышами». Будущие исследования команды определят, как летучие мыши справляются с помехами от нескольких людей, что может пролить свет на то, как развивать более совершенные беспроводные сети.
У нас есть много причин быть благодарными летучим мышам. Кто знает? Возможно, вскоре мы будем благодарны летучим мышам за более эффективную беспроводную связь.