Ученые объединили зеркальный эксперимент, имитирующий различное направление заходящего солнца, и новую тестовую процедуру для измерения ориентации летучих мышей, чтобы понять роль положения солнца в навигационной системе животных. Результаты впервые демонстрируют, что мигрирующие виды млекопитающих используют направление заката для калибровки своей системы компаса.
Будь то летучие мыши, антилопы гну или киты, миллионы млекопитающих ежегодно перемещаются на тысячи километров. Однако то, как они перемещаются во время миграции, остается на удивление малоизученным по сравнению с птицами или морскими черепахами. Группа ученых под руководством Leibniz-IZW в Берлине теперь объединила зеркальный эксперимент, имитирующий различное направление заходящего солнца, и новую тестовую процедуру для измерения ориентации у летучих мышей, чтобы понять роль положения солнца в навигационной системе животных.. Результаты впервые демонстрируют, что мигрирующие виды млекопитающих используют направление заката для калибровки своей системы компаса. Кроме того, эксперимент, опубликованный в журнале Current Biology, показывает, что эта способность не передается по наследству, и молодым летучим мышам, впервые мигрирующим, необходимо усвоить важность солнечного диска в сумерках для ночной ориентации..
Эксперимент, который ученые Оливер Линдеке и Кристиан Фойгт из Института изучения зоопарков и дикой природы имени Лейбница (Leibniz-IZW) разработали и провели вместе с коллегами из Латвии и Великобритании, состоял из двух этапов: летучих мышей-нетопырей (Pipistrellus pygmaeus) случайным образом разделили на две группы. С наступлением темноты во время миграции одна группа могла наблюдать естественный закат на латвийском берегу Балтийского моря. Другая группа, однако, наблюдала за закатом солнца через большое зеркало, которое поворачивало направление естественного заката ровно на 180°. Для последних животных реальный закат был скрыт от глаз заклеенной боковой стенкой их клеток. Позже ночью животных обеих групп перевезли вглубь суши, подальше от побережья Балтийского моря, для второго этапа эксперимента: на лесном лугу одну летучую мышь за другой выпускали дистанционно из специально разработанного круглого ящика для выпуска. С помощью этого ящика можно было записать само направление, в котором животное покидало его. Предыдущие исследования показали, что ориентация при взлете у этих летучих мышей может быть использована в качестве показателя ориентации при вылете.
«Новый анализ ориентации, круглая коробка выпуска для летучих мышей, исключил любое визуальное влияние при взлете и позволил нам сравнить направления летучих мышей обеих групп, в которых они летают», - объясняет Линдеке.«Результаты показывают два фундаментальных аспекта навигации летучих мышей: во-первых, направление заходящего солнца играет решающую роль, потому что существует значительная разница в ориентации летучих мышей с группой, которая испытала зеркальный закат, уходящий в противоположном направлении, по сравнению с контрольной группой. А во-вторых, только взрослые летучие мыши показали предпочтения по направлению», - резюмирует результаты Линдеке. «Подвзрослые особи демонстрировали случайную ориентацию в обеих группах, что говорит нам о том, что молодые летучие мыши должны учиться навигации на большие расстояния во время миграции от старших сородичей», - заключает Кристиан Фойгт, старший автор и глава отдела эволюционной экологии в Leibniz-IZW. Как работает этот процесс обучения и какие социальные факторы и практики способствуют ему, остается неизвестным и требует дальнейшего изучения.
Млекопитающие остаются на удивление малоизученными в отношении навигации во время миграции. Одной из причин этого является отсутствие экспериментальных тестов, измеряющих коррелят миграционной ориентации, подобных тем, которые существуют у птиц и морских черепах. Более крупные мигрирующие млекопитающие, например, антилопы гну или киты, сложны для любой экспериментальной работы. Летучие мыши могли бы заполнить этот пробел, поскольку они стали важной моделью изучения экологии движения. Они сочетают в себе высокое экофизиологическое разнообразие с разнообразием двигательного поведения. Глаза летучих мышей эволюционировали, чтобы воспринимать широкий диапазон света и широкий спектр длин волн. Предположительно, насекомоядные летучие мыши в значительной степени полагаются на зрение, как и фруктовые летучие мыши, при ориентировании на большие расстояния, поскольку эхолокация и интеграция путей неэффективны и подвержены ошибкам на расстояниях, превышающих несколько десятков метров. Результаты этого исследования являются первыми эмпирическими доказательствами специфических сигналов и механизмов, которые мигрирующие млекопитающие используют для навигации.