Материалы портала «Научная Россия»

3D-навигация и эхолокация у летучих мышей

3D-навигация и эхолокация у летучих мышей
Ученые выяснили, почему летучие мыши не путают восток и запад, когда повисают вниз головой, и у всех ли них так хорошо развита эхолокация.

Нэхум Улановский (Nachum Ulanovsky) из Института Вейцмара (Израиль) обнаружили сложную систему ориентации в пространстве в мозгу египетских летучих мышей. А их дальние сестры, плотоядные летучие мыши, обитающие в Европе, все-таки могут ориентироваться в пространстве по звуковым сигналам — до сих пор считалось, что эхолокация, которая была обнаружена у других летучих мышей, у них отсутствует. Исследование Арьяна Бунмана (Arjan Boonman), зоолога из Университета Тель-Авива (Израиль), показывает, что в действительности эти существа могут ориентироваться по звукам, только вместо ультразвуковых сигналов, издаваемых гортанью, они используют шум своих крыльев. Проведя серию экспериментов, Бунман и его коллеги выяснили, что каждый взмах их крыльев производит также слабые звуки, подобные щелчкам. Именно их использует этот вид рукокрылых, чтобы ориентироваться  в темноте. Результаты исследования опубликованы в Current Biology.

В ходе проведенных экспериментов животные учились определять две большие поверхности, отражающие звук по-разному — доску и кусок ткани. В полной темноте летучие мыши смогли справиться задачей и приземлиться на доску, хотя и довольно неуклюже в 70% попыток. Ученые также следили за тем, как летучие мыши летают в темной комнате с натянутыми проводами. Рукокрылые со Старого света не смогли справиться с этой задачей. Они неоднократно врезались в проволоку, хотя другие представители семейства рукокрылых «видят» препятствия в сто раз тоньше, чем это. Весьма неуверенная эхолокация у плотоядных летучих мышей показывает, что у них имеется довольно примитивная способность ориентироваться по звуку. Ученые предполагают, что этот навык приобретался и терялся летучими мышами несколько раз на протяжении их эволюции.

Тем временем Нэхум Улановский (Nachum Ulanovsky) из Института Вейцмара (Израиль) обнаружили сложную систему ориентации в пространстве в мозгу египетских летучих мышей. Помимо клеток, которые работают в зависимости от горизонтального направления, летучие мыши имеют особые нервные клетки, которые включаются, когда животное поворачивает головой вверх, вниз или вбок. Чтобы найти эти клетки, Улановский и его коллеги имплантировали электроды к пресибукулярной зоне мозга. Они также установили разноцветные диоды, связанные с теми или иными нервными клетками. Наблюдая за движения летучей мыши и активностью светодиодов, ученые смогли определить, какие клетки мозга ассоциированы с разными направлениями. Статья опубликована в журнале Nature.

Ученые обнаружили, что большинство нейронов отвечает за ориентацию в горизонтальном направлении. Однако одна пятая их часть регулирует положение тела животного по высоте. Таким образом, установлено, что навигационная система летучих мышей является трехмерной. Но лишь некоторые нейроны связаны с поворотами головы. Это, вероятно, происходит потому, что летучие мыши, как правило, не вращают сильно своим телом во время полета.

Исследователей, изучавших двигательные способности летучих мышей, ожидал еще один сюрприз. Они наблюдали за тем, как эти животные «приземляются» вниз головой в своем укрытии, выполняя кувырок назад. Как и ожидалось, в этот момент срабатывают все двигательные нейроны, но, что удивительно, клетки, отвечающие за перемещение по горизонтальной оси, не регистрируют сальто. Именно поэтому летучие мыши, находясь вниз головой, не путают восток и запад местами. Их система ориентирования отличается от нашей (сферической) и напоминает по форме бублик, установили исследователи.

К слову, летучие мыши могут быть переносчиками опасных заболеваний. Ранее портал Научная Россия сообщал, что эпидемия лихорадки Эбола, вероятно, началась с летучей мыши.

летучие мыши ориентация в пространстве пресибукулярная зоне мозга

Назад

Социальные сети

Комментарии

  • Александр, 5 декабря 2014 г. 21:52:42

    Цитата:"Ученые предполагают, что этот навык приобретался и терялся летучими мышами несколько раз на протяжении их эволюции."
    Да неужели? И по каким таким причинам?
    Приобретенный навык обычно исчезает за ненадобностью. Они что, начали ловить добычу каким-то другим способом?

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий