Her er hvad flagermus ‘se’, når de udforsker verden med lyd

natten falder på Barro Colorado Island i Panama. En gylden glød bader tropeskovens utallige grønne nuancer. På denne fortryllede time vokser skovens beboere raucous. Holerler monkeys knurre. Fuglesnak. Insekter trompet deres tilstedeværelse til potentielle hjælpere. Andre lyde slutter sig til kampen-opkald for høje til, at menneskelige ører kan høre. De kommer fra jægere på vej ind i natten: flagermus.

nogle af disse petite rovdyr fanger store insekter eller endda firben, som de trækker tilbage til deres roosts., Flagermusene fornemmer deres omgivelser og finder bytte ved at kalde og lytte til ekkoer lavet, da disse lyde springer ud af objekter. Denne proces kaldes ekkolokation (Ek-oh-loh-KAY-shun).

Det er “et sensorisk system, som er en slags fremmed for os,” siger adfærdsmæssige økolog Inga Geipel., Hun studerer, hvordan dyr interagerer med deres miljøer på Smithsonian Tropical Research Institute i Gamboa, Panama. Geipel tænker på ekkolokation som at gå gennem en verden af lyd. “Det er som at have musik omkring dig hele tiden,” siger hun.

på grund af hvordan ekkolokation fungerer, havde forskere længe troet, at flagermus ikke ville være i stand til at finde små insekter, der stadig sidder på et blad. Et ekko, der hoppede af en sådan fejl, ville blive druknet af lyden reflekteret fra bladet, regnede de.

flagermus er ikke blinde., Men de er afhængige af lyd for information, som de fleste dyr får med deres øjne. I mange år troede forskere, at dette begrænsede en flagermus ‘ syn på verden. Men nye beviser vælter nogle af disse ideer. Det afslører, hvordan andre sanser hjælper flagermus med at udfylde billedet. Med eksperimenter og teknologi får forskere det bedste kig endnu på, hvordan flagermus “ser” verden.i Panama arbejder Geipel med den fælles big-eared bat, Micronycteris microtis. “Jeg er temmelig glad for, at jeg ikke kan høre dem, fordi jeg tror, de ville være … øredøvende,” siger hun., Disse små flagermus vejer omkring så meget som en mønt — fem til syv gram (0,18 til 0,25 ounce). De er super fluffy og har store ører, Geipel noter. Og de har et “vidunderligt, smukt” næseblad, siger hun. “Det er lige over næseborene og er en slags hjerteformet kødfulde klap.”Denne struktur kan hjælpe flagermusene med at styre deres lydstråle, har hun og nogle kolleger fundet.

sådan tænkning foreslog flagermus ville ikke være i stand til at fange guldsmede. Om natten, når flagermus er ude, guldsmede er “dybest set sidder i vegetationen håber ikke at få spist,” Geipel siger. Dragonflies mangler ører-de kan ikke engang høre en flagermus komme. Det efterlader dem temmelig forsvarsløse, når de sidder i stilhed.

men holdet bemærkede, at M. microtis ser ud til at feste på guldsmede. “Dybest set er alt, der er tilbage under roost, flagermus og dragonfly vinger,” bemærkede Geipel. Så hvordan fandt flagermusene et insekt på sin grønne aborre?,

opkald og svar

Geipel fangede nogle flagermus og bragte dem til et bur til eksperimenter. Ved hjælp af et højhastighedskamera så hun og hendes kolleger, hvordan flagermusene nærmede sig dragonflies fast på blade. De placerede mikrofoner rundt om buret. Disse spores flagermusens placeringer, da de fløj og foretog opkald. Flagermusene fløj aldrig lige mod insekterne, bemærkede holdet. De slog altid ind fra siden eller nedenunder. Det antydede, at tilgangsvinklen var nøglen til at lyde deres bytte.,

for at teste denne ID.byggede Geipels team et robotbathoved. Højttalere producerede lyde, som en flagermus mund. Og en mikrofon efterlignede ørerne. Forskerne spillede flagermusopkald mod et blad med og uden en dragonfly og registrerede ekkoerne., Ved at flytte flagermushovedet rundt, kortlagde de, hvordan ekkoerne ændrede sig med vinklen.

flagermus brugte bladene som spejle til at reflektere lyd, fandt forskerne. Gå til bladet head-on, og lydstrålens refleksioner overvælder alt andet, ligesom forskere havde troet. Det ligner hvad der sker, når du ser lige ind i et spejl, mens du holder en lommelygte, Geipel noter. Lommelygten reflekterede stråle” blinds ” dig. Men stå ud til siden, og strålen springer ud i en vinkel. Det er hvad der sker, når flagermus slår ind i en vinkel., En stor del af sonarstrålen reflekteres væk, så flagermus kan opdage svage ekkoer, der springer ud af insektet. “Jeg tror, vi stadig ved så lidt om, hvordan de bruger deres ekkolokation, og hvad dette system er i stand til,” siger Geipel.

flagermus kan endda være i stand til at skelne mellem lignende objekter. For eksempel har Geipels team observeret, at flagermus ser ud til at kunne fortælle kviste fra insekter, der ligner pinde. “De har en meget nøjagtig forståelse af et objekt, de finder,” bemærker Geipel.

hvor præcis?, Andre forskere træner flagermus i laboratoriet for at forsøge at løsne, hvor tydeligt de opfatter former.

Håndflade hvalpe

Flagermus kan lære et trick eller to, og de synes at nyde at arbejde for godbidder. Kate Allen er en neurovidenskabsmand ved Johns Hopkins University i Baltimore, Md. Hun sammenligner Eptesicus fuscus flagermus, som hun arbejder med, med “små hvalpe i palmestørrelse.,”Denne arts almindelige navn, den store brune flagermus, er lidt af en misvisende. “Kroppen handler om Kylling-nugget-størrelse, men deres faktiske vingefang er som 10 tommer,” bemærker Allen. Allen træner sine flagermus for at skelne mellem to objekter med forskellige former. Hun bruger en metode, som hundetrænere bruger. Med en klikker skaber hun en lyd, der forstærker forbindelsen mellem en opførsel og en belønning — her en lækker måltidorm.

inde i et mørkt rum foret med anti-echo-skum sidder flagermusene i en kasse på en platform. De vender mod boksens åbning og ekkolokerer mod en genstand foran dem. Hvis det er en håndvægtform, klatrer en trænet flagermus på platformen og får en godbid. Men hvis flagermus fornemmer en terning, skal den forblive sat.

bortset fra at der faktisk ikke er noget objekt., Allen tricks hendes flagermus med højttalere, der spiller de ekkoer, som et objekt af den form ville afspejle. Hendes eksperimenter bruger nogle af de samme akustiske tricks, der bruges af musikproducenter. Med fancy soft .are kan de få en sang til at lyde som om den blev optaget i en echo-y-katedral. Eller de kan tilføje forvrængning. Computerprogrammer gør dette ved at ændre en lyd.Allen indspillede ekkoet af flagermusopkald, der hoppede af en ægte håndvægt eller terning fra forskellige vinkler. Når flagermus i boksen ringer, Allen bruger computerprogrammet til at omdanne disse opkald til de ekkoer, hun ønsker, at flagermus skal høre., Det gør det muligt for Allen at styre hvilket signal flagermus får. “Hvis jeg bare lader dem have det fysiske objekt, kunne de dreje hovedet og få mange vinkler,” forklarer hun.Allen vil teste flagermusene med vinkler, som de aldrig har lydt ud før. Hendes eksperiment undersøger, om flagermus kan gøre noget, som de fleste mennesker let gør. Forestil dig et objekt, såsom en stol eller en blyant. I dit sind kan du muligvis vende det rundt. Og hvis du ser en stol sidde på jorden, ved du, at det er en stol, uanset hvilken retning den vender mod.,

Allens eksperimentelle forsøg er blevet forsinket af coronavirus-pandemien. Hun kan kun gå til laboratoriet for at passe flagermusene. Men hun antager, at flagermusene kan skelne objekterne, selv når de ser dem fra nye vinkler. Hvorfor? “Vi ved fra at se dem jage, at de kan genkende insekter fra enhver vinkel,” siger hun.

eksperimentet kan også hjælpe forskere med at forstå, hvor meget flagermus har brug for at inspicere et objekt for at danne et mentalt billede. Er et eller to sæt ekkoer nok? Eller tager det en række opkald fra mange vinkler?

en ting er klar., For at fange et insekt på farten skal en flagermus gøre mere end at hente sin lyd. Det skal spore fejlen.

sporer du?

Forestil dig en overfyldt gang, måske i en skole før COVID-19-pandemien. Børn skynder sig mellem skabe og klasseværelser. Men sjældent kolliderer folk. Det skyldes, at når folk ser en person eller et objekt i bevægelse, forudsiger deres hjerner den vej, det vil tage. Måske har du reageret hurtigt for at fange en faldende genstand. “Du bruger forudsigelse hele tiden,” siger Clarice Diebold. Hun er en biolog, der studerer dyrs adfærd på Johns Hopkins University., Diebold undersøger, om flagermus også forudsiger et objekts vej.som Allen trænede Diebold og hendes kollega Angeles Salles flagermus til at sidde på en platform. I deres eksperimenter echolocate flagermus mod en bevægende melorm. Den sprællende snack er rigget op til en motor, der bevæger den fra venstre mod højre foran flagermusene. Billeder afslører, at flagermusens hoveder altid drejer lidt foran deres mål. De ser ud til at dirigere deres opkald baseret på den vej, de forventer, at målormen skal tage.,

flagermusene gør det samme, selv når en del af stien er skjult. Dette simulerer, hvad der sker, når et insekt flyver bag et træ, for eksempel. Men nu ændrer flagermusene deres ekkolokationstaktik. De foretager færre opkald, fordi de ikke modtager så mange data om den bevægelige måltidorm.,

i naturen bevæger skabninger sig ikke altid forudsigeligt. Så forskerne rod med målormens bevægelse for at forstå, om flagermus opdaterer deres forudsigelser øjeblik for øjeblik. I nogle test bevæger målormen sig bag en forhindring og fremskynder eller bremser derefter.

og flagermusene tilpasser sig.

Når byttet er skjult og dukker op lidt for tidligt eller lidt for sent, dukker flagermusens overraskelse op i deres opkald, siger Diebold. Flagermusene begynder at ringe oftere for at få flere data. De ser ud til at opdatere deres mentale model om, hvordan målormen bevæger sig.,

dette overrasker ikke Diebold, da flagermus er dygtige insektfangere. Men hun tager heller ikke denne evne for givet. “Tidligere arbejde i flagermus havde rapporteret, at de ikke kan forudsige,” bemærker hun.

booty scoop

men flagermus henter ikke bare information gennem ørerne. De har brug for andre sanser for at hjælpe dem med at få fat i gruben. Bat .ings har lange tynde knogler arrangeret som fingre. Membraner dækket af mikroskopiske hår strækker sig mellem dem. Disse hår tillader flagermus at fornemme berøring, luftstrøm og trykændringer. Sådanne signaler hjælper flagermus med at kontrollere deres flyvning., Men disse hår kan også hjælpe flagermus med akrobatik at spise på farten.

for at teste denne ID.har Brittney Boublil fundet ud af bat body-hair removal. En adfærdsmæssig neurovidenskabsmand, Boublil arbejder i samme laboratorium som Allen og Diebold. Fjernelse af hår fra en flagermusfløj er ikke så forskellig fra, hvordan nogle mennesker slipper sig af uønsket kropshår.

før nogen Bat .ings bliver nøgne, træner Boublil sine store brune flagermus for at fange en hængende melorm. Flagermusene echolocate som de flyver mod behandler. Når de går for at få fat i det, bringer de halen op og ind ved hjælp af deres bageste til at øse ormen op., Efter fangsten flikker halen prisen ind i flagermusens mund – alt sammen mens de stadig flyver. “De er meget talentfulde,” siger hun. Boublil fanger denne bevægelse ved hjælp af højhastighedskameraer. Dette giver hende mulighed for at spore, hvor succesrige flagermusene er ved at gribe måltiderne.

Så er det tid til en anvendelse af Nair eller Veet., Disse produkter indeholder kemikalier, som folk bruger til at fjerne uønsket hår. De kan være hårde på delikat hud. Så Boublil fortynder dem før slathering nogle på en flagermus fløj. Efter et eller to minutter tørrer hun både kemikaliet — og håret — væk med varmt vand.mangler det fine hår, har flagermusene nu flere problemer med at fange deres bytte. Boublils tidlige resultater tyder på, at flagermus savner ormen oftere uden hale og vingehår. Knappe hårfladder bruger også mere tid på at nærme sig deres bytte., Boublil mener, at disse flagermus ikke får så meget information om luftstrøm — data, der kan hjælpe dem med at justere deres bevægelser. Det kan forklare, hvorfor de tager sig tid til at flyve rundt og ekkolokere.

disse nye tilgange afslører et mere detaljeret billede af, hvordan flagermus “ser” verden. Mange tidlige fund om ekkolokation — som blev opdaget i 1950 ‘ erne-ringer stadig sandt, siger Boublil. Men undersøgelser med højhastighedskameraer, smarte Mikrofoner og glat soft .are viser, at flagermus kan have en mere sofistikeret visning end tidligere mistænkt., En række kreative eksperimenter hjælper nu forskere med at komme ind i flagermusens hoveder på en helt ny måde.